JP6617918B2 - Electric tool - Google Patents

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Description

本発明は、電動工具に関する。   The present invention relates to a power tool.

従来より、モータの回転力(ロータの回転力)で先端工具を回転又は振動させ、当該先端工具の回転又は振動によって研磨、切削、切断等を行う電動工具が広く用いられている。このような電動工具においては、モータの回転数(ロータの回転数)を設定するための変速ダイヤルを備え、ロータの回転数が変速ダイヤルによって設定された回転数に近づくようにモータを制御する電動工具が知られている(特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, electric tools that rotate or vibrate with a rotational force of a motor (rotational force of a rotor) and perform polishing, cutting, cutting, or the like by the rotation or vibration of the distal tool have been widely used. Such an electric tool includes a speed change dial for setting the rotation speed of the motor (rotation speed of the rotor), and is an electric motor that controls the motor so that the rotation speed of the rotor approaches the rotation speed set by the speed change dial. A tool is known (Patent Document 1).

特許文献1に記載の電動工具においては、変速ダイヤルの操作位置に応じて無負荷時の回転数が設定される。また、変速ダイヤルは、無負荷時の回転数が最も小さく設定される位置(最小位置)と最も大きく設定される位置(最大位置)との間を操作可能に構成されており、操作位置が最大位置に近づく程、無負荷時の回転数はより大きな値に設定される。   In the electric power tool described in Patent Document 1, the number of revolutions at no load is set according to the operation position of the speed change dial. In addition, the speed change dial is configured to be operable between the position where the number of rotations under no load is set to the minimum (minimum position) and the position where the rotation speed is set to the maximum (maximum position). The closer to the position, the larger the rotation speed at no load.

特開平2014−233793号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-233793

電動工具においては、有負荷時すなわち先端工具によって作業が行われている状態においては、多少騒音が発生しても回転数を大きくして作業を効率的に行い、無負荷時すなわち作業を行っていない状態では、騒音を低減することが望まれる。しかしながら、特許文献1に記載の電動工具では、操作位置を最大位置付近としている場合、無負荷時においてもロータの回転数が比較的大きな値となり、大きな騒音が発生してしまうという問題があった。   In power tools, when there is a load, that is, when work is performed with a tip tool, even if some noise is generated, the number of rotations is increased to perform work efficiently, and when no load is applied, that is, work is performed. In the absence, it is desirable to reduce noise. However, the electric power tool described in Patent Document 1 has a problem that when the operation position is close to the maximum position, the rotational speed of the rotor becomes a relatively large value even when there is no load, and a large noise is generated. .

そこで本発明は、無負荷時の騒音を低減することができる電動工具を提供することを目的としている。   Then, this invention aims at providing the electric tool which can reduce the noise at the time of no load.

上記課題を解決するために本発明は、ブラシレスモータと、外部交流電源と接続可能な電源接続部と、該外部交流電源から出力される交流電圧を整流及び平滑し、該外部交流電源の周波数の2倍の周波数で変動する変動直流電圧に変換して出力する変換回路部と、該変換回路部が出力する該変動直流電圧を該ブラシレスモータに印加するインバータ回路部と、該ブラシレスモータの回転数を目標回転数に近づける定回転数制御を行うモータ制御手段と、を備え、該ブラシレスモータが無負荷状態の場合において、該目標回転数は該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しないように設定されることを特徴とする電動工具を提供している。この構成によると、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。 In order to solve the above problems, the present invention rectifies and smoothes a brushless motor, a power supply connection portion connectable to an external AC power supply, an AC voltage output from the external AC power supply, and adjusts the frequency of the external AC power supply. A conversion circuit unit that converts and outputs a variable DC voltage that fluctuates at twice the frequency, an inverter circuit unit that applies the variable DC voltage output from the conversion circuit unit to the brushless motor, and the rotational speed of the brushless motor Motor control means for performing constant rotation speed control to bring the motor closer to the target rotation speed, and when the brushless motor is in a no-load state, the target rotation speed does not generate a non-energized section in which no current flows through the brushless motor. An electric tool characterized by being set as described above is provided. According to this configuration, noise in a no-load state (no load) can be reduced.

上記構成において、該ブラシレスモータの回転数を設定するための操作部と、該操作部によって設定された設定回転数又は該操作部の被操作量に応じて該ブラシレスモータの回転数を制御する回転数制御手段と、を備え、該ブラシレスモータが無負荷状態の場合において、該回転数制御手段は、該設定回転数が所定回転数を超えている場合又は該被操作量が所定量を超えている場合に該設定回転数又は該被操作量にかかわらず該無通電区間が発生しないよう該ブラシレスモータの回転数の上限を制限することが好ましい。このような構成によると、無負荷状態である場合にモータの回転数(実回転数)の上限を制限することができる。このため、モータの回転数の上限を大きな騒音が発生しない回転数に制限することで、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。 In the above configuration, an operation unit for setting the rotation speed of the brushless motor, and a rotation for controlling the rotation speed of the brushless motor according to the set rotation speed set by the operation unit or the operated amount of the operation unit And when the brushless motor is in a no-load state, the rotational speed control means is configured such that the set rotational speed exceeds a predetermined rotational speed or the manipulated amount exceeds a predetermined amount. It is preferable to limit the upper limit of the rotational speed of the brushless motor so that the non-energized section does not occur regardless of the set rotational speed or the operated amount. According to such a configuration, the upper limit of the rotational speed (actual rotational speed) of the motor can be limited in a no-load state. For this reason, by limiting the upper limit of the rotation speed of the motor to a rotation speed at which no loud noise is generated, noise in a no-load state (no load) can be reduced.

上記構成において、該回転数制御手段は、該設定回転数が該所定回転数を超えていない場合又は該被操作量が所定量を超えていない場合には、該設定回転数又は該被操作量が大きくなるに従い該ブラシレスモータの回転数を高くすることが好ましい。 In the above configuration, the rotation speed control means is configured to set the rotation speed or the operation amount when the set rotation speed does not exceed the predetermined rotation speed or when the operated amount does not exceed the predetermined amount. It is preferable to increase the number of rotations of the brushless motor as the value increases.

このような構成によると、騒音の影響を受け難くすることができる。   According to such a configuration, it is difficult to be affected by noise.

また、該回転数制御手段は、該ブラシレスモータが該無負荷状態でない場合、該設定回転数又は該被操作量に応じて該ブラシレスモータの回転数を制御することが好ましい。 Further, it is preferable that the rotation speed control means controls the rotation speed of the brushless motor according to the set rotation speed or the operated amount when the brushless motor is not in the no-load state.

このような構成によると、無負荷状態でない場合(有負荷時)において、作業効率を向上させることができる。   According to such a configuration, work efficiency can be improved in a non-load state (when there is a load).

また、該ブラシレスモータが無負荷状態であるか否かを判別する無負荷判別手段を備え、該回転数制御手段は、該無負荷状態である場合、該設定回転数又は該被操作量にかかわらず該ブラシレスモータが該所定回転数以下で回転するように該ブラシレスモータを制御することが好ましい。 In addition, there is provided no-load determining means for determining whether or not the brushless motor is in a no-load state, and the rotation speed control means is independent of the set rotation speed or the operated amount when in the no-load state. not it is preferable that the brushless motor for controlling the brushless motor so as to rotate below the predetermined speed.

このような構成によると、無負荷状態である場合に回転軸の回転数(実回転数)を所定回転数以下に制限することができる。このため、大きな騒音が発生しない回転数を所定回転数として採用することで、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。   According to such a configuration, the rotational speed (actual rotational speed) of the rotating shaft can be limited to a predetermined rotational speed or less when there is no load. For this reason, it is possible to reduce noise in a no-load state (no load) by adopting a rotation speed at which no loud noise is generated as the predetermined rotation speed.

また、該回転数制御手段は、該無負荷状態であり、且つ、該設定回転数が該所定回転数を超えている場合又は該被操作量が該所定量を超えている場合、該所定回転数で該ブラシレスモータが回転するように該ブラシレスモータを制御することが好ましい。 Further, the rotation speed control means is configured to perform the predetermined rotation when it is in the no-load state and the set rotation speed exceeds the predetermined rotation speed or when the manipulated amount exceeds the predetermined amount. Preferably, the brushless motor is controlled such that the brushless motor rotates by a number.

このような構成によると、無負荷状態であり、且つ、設定回転数が所定回転数を超えている場合又は被操作量が該所定量を超えている場合、所定回転数以下の回転数範囲において最大回転数である所定回転数でブラシレスモータが回転するようにブラシレスモータを制御する。このため、無負荷状態から作業を開始して無負荷状態でない状態(有負荷状態)となった場合にブラシレスモータの回転数を短時間で設定回転数まで上昇させることができ、作業効率を向上させることができる。 According to such a configuration, when there is no load and the set rotational speed exceeds the predetermined rotational speed or the operated amount exceeds the predetermined rotational speed, the rotational speed range is equal to or lower than the predetermined rotational speed. brushless motor at a predetermined rotational speed is a maximum rotation speed to control the brushless motor to rotate. For this reason, when the work is started from the no-load state and becomes a no-load state (loaded state), the brushless motor speed can be increased to the set speed in a short time, improving work efficiency. Can be made.

また、該無負荷判別手段は、該ブラシレスモータに流れる電流に基づいて該ブラシレスモータが該無負荷状態であるか否かを判別することが好ましい。 Also, wireless load determining means is preferably the brushless motor is determined whether or not the wireless load state based on the current flowing through the brushless motor.

このような構成によると、簡易な構成で確実に無負荷状態であるか否かを判断できる。   According to such a configuration, it is possible to reliably determine whether or not there is no load with a simple configuration.

また、該変換回路部は、該交流電圧を整流し整流後の整流電圧を出力する整流回路と、該整流電圧が変動するように平滑する平滑コンデンサと、を有することが好ましい。また、該平滑コンデンサは、ブラシレスモータが該所定回転数超で回転した場合又は該被操作量が該所定量える場合は該変動直流電圧の最小値が該ブラシレスモータに発生する誘起電圧以下となり且つ該ブラシレスモータが該所定回転数以下で回転している場合は該最小値が該誘起電圧よりも高くなるように該整流電圧を平滑することが好ましい。 The conversion circuit unit preferably includes a rectifier circuit that rectifies the AC voltage and outputs a rectified voltage after rectification , and a smoothing capacitor that smoothes the rectified voltage so that the rectified voltage fluctuates. Moreover, the smooth capacitor induced voltage minimum value of the variation DC voltage or if該被operation amount when the brushless motor is rotated at the predetermined rotational speed than that is exceeded a predetermined amount is generated in the brushless motor follows it and the rectifying voltage smoothing to Turkey as outermost small value if the brushless motor is rotating below the predetermined rotational speed is higher than the induced voltage is preferable.

このような構成によると、ブラシレスモータの回転数が所定回転数以下で回転している状態又は被操作量が所定量以下の状態では、無通電期間が発生せず、回転数脈動の変動幅も小さいため、顕著な騒音は発生しない。また、仮に、ブラシレスモータの回転数が所定回転数超となった場合には、無通電期間が生じて回転数脈動が発生し、騒音が顕著となるが、無負荷状態においては、ブラシレスモータの回転数は所定回転数以下に制限されているため、顕著な騒音が発生することを抑制できる。 According to such a configuration, in a state where the rotation speed of the brushless motor is rotating at a predetermined rotation speed or less, or in a state where the operated amount is a predetermined rotation speed or less, a non-energization period does not occur, and the fluctuation range of the rotation speed pulsation is also large. Since it is small, no significant noise is generated. Moreover, if, when the rotational speed of the brushless motor reaches a predetermined rotational speed than the rotational speed pulsation is generated not energized period occurs, but the noise is remarkable, in the unloaded state, of the brushless motor Since the rotational speed is limited to a predetermined rotational speed or less, it is possible to suppress the occurrence of significant noise.

また、該平滑コンデンサの容量は、180μF以下であることが好ましい。   The capacitance of the smoothing capacitor is preferably 180 μF or less.

上記課題を解決するために本発明はさらに、モータと、該モータの回転数を設定するための操作部と、該操作部の被操作量に基づいて、該モータの回転数を第1回転数から該第1回転数よりも大きい第2回転数までの範囲において制御する回転数制御手段と、を備える電動工具であって、該モータの該回転数は、該モータが無負荷状態である場合、該被操作量が第1量から該第1量よりも多く第2量よりも少ない第3量まで増加するに従って、該第1回転数から該第1回転数よりも大きく該第2回転数よりも小さい第3回転数まで増加し、該被操作量が該第3量から該第2量まで増加する間、該第3回転数以下に制限されることを特徴とする電動工具を提供している。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention further includes a motor, an operation unit for setting the rotation number of the motor, and a rotation number of the motor based on the operated amount of the operation unit. And a rotation speed control means for controlling in a range from the first rotation speed to a second rotation speed greater than the first rotation speed, wherein the rotation speed of the motor is determined when the motor is in an unloaded state. As the manipulated amount increases from the first amount to a third amount that is greater than the first amount and less than the second amount, the second rotation number is greater than the first rotation number from the first rotation number. An electric tool characterized by being increased to a third rotational speed smaller than the third rotational speed and being limited to the third rotational speed or less while the manipulated amount increases from the third amount to the second amount. ing.

このような構成によると、無負荷状態である場合に回転軸の回転数は第3回転数以下に制限される。このため、大きな騒音が発生しない回転数を第3回転数として採用することで、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。   According to such a configuration, the rotational speed of the rotating shaft is limited to the third rotational speed or less in the no-load state. For this reason, it is possible to reduce noise in a no-load state (no load) by adopting a rotation speed at which no large noise is generated as the third rotation speed.

上記構成において、該モータの該回転数は、該無負荷状態である場合において、該被操作量が該第3量から該第2量まで増加する間、該第3回転数に維持されることが好ましい。   In the above configuration, the rotation speed of the motor is maintained at the third rotation speed while the operated amount increases from the third amount to the second amount in the no-load state. Is preferred.

このような構成によると、無負荷状態であり、且つ、被操作量が第2量を超える場合、回転軸の回転数は、第3回転数以下の回転数範囲において最大回転数である第3回転数に維持される。このため、無負荷状態から作業を開始して無負荷状態でない状態(有負荷状態)となった場合に回転軸の回転数を短時間で被操作量に応じた回転数(第3回転数よりも大きい回転数)まで上昇させることができ、作業効率を向上させることができる。   According to such a configuration, when there is no load and the operated amount exceeds the second amount, the rotation speed of the rotation shaft is the third rotation speed that is the maximum rotation speed in the rotation speed range equal to or less than the third rotation speed. Maintained at rotational speed. For this reason, when the work is started from the no-load state and the state is not the no-load state (loaded state), the rotational speed of the rotary shaft is set in a short time according to the manipulated variable (from the third rotational speed). Can be increased to a large number of revolutions), and work efficiency can be improved.

また、該回転数制御手段は、該モータが負荷状態である場合、該操作部によって設定された該設定回転数又は該操作部の被操作量に応じて該モータの回転数を制御することが好ましい。   The rotation speed control means may control the rotation speed of the motor according to the set rotation speed set by the operation unit or the operated amount of the operation unit when the motor is in a load state. preferable.

このような構成によると、有負荷時の作業効率を向上させることができる。   According to such a configuration, it is possible to improve work efficiency when there is a load.

上記課題を解決するために本発明はさらに、ブラシレスモータと、外部交流電源と接続可能な電源接続部と、該外部交流電源から出力される交流電圧を整流及び平滑し、該外部交流電源の周波数の2倍の周波数で変動する変動直流電圧に変換して出力する変換回路部と、該変換回路部が出力する該変動直流電圧を該ブラシレスモータに印加するインバータ回路部と、を備え、該ブラシレスモータが無負荷状態である場合には該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しない回転数で該ブラシレスモータを駆動すると共に、該ブラシレスモータが有負荷状態では該無負荷状態よりも該回転数を上昇させて該ブラシレスモータを駆動するように構成したことを特徴とする電動工具を提供している。
上記課題を解決するために本発明はさらに、ブラシレスモータと、外部交流電源と接続可能な電源接続部と、該外部交流電源から出力される交流電圧を整流及び平滑し、該外部交流電源の周波数の2倍の周波数で変動する変動直流電圧に変換して出力する変換回路部と、該変換回路部が出力する該変動直流電圧を該ブラシレスモータに印加するインバータ回路部と、を備え、該ブラシレスモータが無負荷状態である場合には該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しない回転数で該ブラシレスモータを駆動可能にすると共に、該ブラシレスモータが有負荷状態では該無負荷状態よりも該回転数を上昇させて該ブラシレスモータを駆動可能に構成したことを特徴とする電動工具を提供している。この構成によると、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。また、有負荷状態(有負荷時)の作業を効率的に行うことができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention further rectifies and smoothes a brushless motor, a power supply connecting portion connectable to an external AC power supply, an AC voltage output from the external AC power supply, and a frequency of the external AC power supply. A converter circuit unit that converts and outputs a variable DC voltage that fluctuates at a frequency twice that of the inverter, and an inverter circuit unit that applies the variable DC voltage output from the converter circuit unit to the brushless motor. When the motor is in a no-load state, the brushless motor is driven at a rotational speed that does not generate a non-energized section in which no current flows through the brushless motor. There is provided an electric tool characterized in that the brushless motor is driven at an increased rotational speed.
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention further rectifies and smoothes a brushless motor, a power supply connecting portion connectable to an external AC power supply, an AC voltage output from the external AC power supply, and a frequency of the external AC power supply. A converter circuit unit that converts and outputs a variable DC voltage that fluctuates at a frequency twice that of the inverter, and an inverter circuit unit that applies the variable DC voltage output from the converter circuit unit to the brushless motor. When the motor is in a no-load state, the brushless motor can be driven at a rotation speed that does not generate a non-energized section in which no current flows in the brushless motor. The present invention also provides an electric tool characterized in that the brushless motor can be driven by increasing the rotational speed. According to this configuration, noise in a no-load state (no load) can be reduced. Further, it is possible to efficiently perform work in a loaded state (when loaded).

また、上記構成において、該ブラシレスモータの回転数を設定するための操作部を備え、該操作部によって設定された設定回転数又は該操作部の被操作量にかかわらず該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しない回転数になるよう該回転数の上限を制限するように構成することが好ましい。このような構成によると、無負荷状態である場合にモータの回転数(実回転数)の上限を制限することができる。このため、モータの回転数の上限を大きな騒音が発生しない回転数に制限することで、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。 In the above configuration, an operation unit for setting the rotation speed of the brushless motor is provided, and a current flows through the brushless motor regardless of the set rotation speed set by the operation unit or the operated amount of the operation unit. It is preferable that the upper limit of the rotational speed is limited so that the rotational speed is such that no non-energized section is generated. According to such a configuration, the upper limit of the rotational speed (actual rotational speed) of the motor can be limited in a no-load state. For this reason, by limiting the upper limit of the rotational speed of the motor to a rotational speed at which no loud noise is generated, noise in a no-load state (no load) can be reduced.

上記構成において、該操作部によって設定された設定回転数又は該操作部の被操作量に応じて該ブラシレスモータの回転数の上限を制限するように該ブラシレスモータを制御する回転数制御手段を備え、該回転数制御手段は、該ブラシレスモータが無負荷状態であり、且つ、該設定回転数が所定回転数を超えている場合又は該被操作量が所定量を超えている場合、該設定回転数又は該被操作量にかかわらず該ブラシレスモータの回転数の上限を制限するように又は該所定回転数で該ブラシレスモータが回転するように、該ブラシレスモータを制御することが好ましい。 In the above configuration, provided is a rotation speed control means for controlling the brushless motor so as to limit the upper limit of the rotation speed of the brushless motor according to the set rotation speed set by the operation section or the operated amount of the operation section. The rotation speed control means is configured to set the rotation speed when the brushless motor is in a no-load state and the set rotation speed exceeds a predetermined rotation speed or when the operated amount exceeds a predetermined amount. as the brushless motor is rotated to limit the upper limit of the rotational speed of the brushless motor, regardless of the number or該被operation amount or the predetermined rotational speed, it is preferable to control the brushless motor.

このような構成によると、無負荷時の騒音を低減することができる。   According to such a configuration, noise during no load can be reduced.

本発明の電動工具によれば、無負荷時の騒音を低減することができる。   According to the electric tool of the present invention, noise during no load can be reduced.

本発明の実施の形態によるディスクグラインダの全体を示す部分断面側面図である。1 is a partial cross-sectional side view showing an entire disc grinder according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態によるディスクグラインダの外観を示す平面図である。It is a top view which shows the external appearance of the disc grinder by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態によるディスクグラインダのユーザ設定回転数とダイヤル設定状態との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the user setting rotation speed of the disc grinder and dial setting state by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態によるディスクグラインダの電気的構成を示すブロック図を含む回路図である。1 is a circuit diagram including a block diagram showing an electrical configuration of a disc grinder according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態によるディスクグラインダのユーザ設定回転数及び無負荷状態における目標回転数とダイヤル設定の状態との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the user setting rotation speed of the disc grinder by embodiment of this invention, the target rotation speed in a no-load state, and the state of dial setting. 本発明の実施の形態によるディスクグラインダのピニオンギヤの歯と傘歯車の歯との噛合箇所を模式的に表した図であり、(a)は、ピニオンギヤの歯の下流面が傘歯車の歯の上流面に当接している状態を示し、(b)は、ピニオンギヤの歯の上流面が傘歯車の歯の下流面に当接している状態を示している。It is the figure which represented typically the meshing location of the pinion gear tooth | gear and bevel gear tooth | gear of the disc grinder by embodiment of this invention, (a) is the downstream surface of the pinion gear tooth | gear upstream of the bevel gear tooth | gear. The state which is in contact with the surface is shown, and (b) shows the state in which the upstream surface of the teeth of the pinion gear is in contact with the downstream surface of the teeth of the bevel gear. 本発明の実施の形態によるディスクグラインダの回転軸の実回転数、変動直流電圧、モータ電流、ギヤ衝突音の変化を示すタイムチャートであり、無負荷状態で仮に目標回転数を32400rpm(ダイヤル設定「6」)とした場合を示している。It is a time chart which shows the change of the real rotation speed of the rotating shaft of the disc grinder by embodiment of this invention, a fluctuation | variation DC voltage, a motor current, and a gear collision sound, tentatively setting target rotation speed to 32400 rpm (dial setting " 6)). 本発明の実施の形態によるディスクグラインダの回転軸の実回転数、変動直流電圧、モータ電流、ギヤ衝突音の変化を示すタイムチャートであり、無負荷状態で目標回転数を22680rpm(ダイヤル設定「4」)とした場合を示している。It is a time chart which shows the change of the real rotation speed of the rotating shaft of the disk grinder by embodiment of this invention, a fluctuation | variation DC voltage, a motor current, and a gear collision sound, The target rotation speed is set to 22680rpm (dial setting "4" )). 本発明の実施の形態によるディスクグラインダの制御回路部によるモータの駆動制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the drive control of the motor by the control circuit part of the disc grinder by embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、具体的な数値に言及した場合、例えば、角度について「90°」のように言及した場合、当該数値と完全に一致する場合だけでなく、当該数値と略同一である場合も含むものとする。また、位置関係等に言及した場合、例えば、平行、直交、反対等のように言及した場合、完全に平行、直交、反対等である場合だけでなく、略平行、略直交、略反対等である場合を含むものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, when a specific numerical value is mentioned, for example, when an angle is referred to as “90 °”, it is not only the case where the numerical value is completely coincident with the numerical value, but also substantially the same as the numerical value. Including cases. In addition, when referring to the positional relationship, for example, when referring to parallel, orthogonal, opposite, etc., not only when it is completely parallel, orthogonal, opposite, etc., but also substantially parallel, substantially orthogonal, substantially opposite, etc. Including some cases.

図1は、本発明の実施の形態による電動工具の一例であるディスクグラインダ1の全体を示す部分断面側面図である。図1に示されているように、ディスクグラインダ1は、ハウジング2、モータ3、動力伝達機構4、砥石T(先端工具)を着脱可能に保持する出力軸部5、インバータ回路62、制御回路部72(図4)、及び、交流電源に接続可能な電源コード8を備えている。ディスクグラインダ1は、出力軸部5に保持された状態で回転する砥石Tを用いて研磨、研削等の作業を行う携帯用電動工具である。なお、図1において、矢印で示された「前」を前方向、「後」を後方向、「上」を上方向、「下」を下方向と定義する。さらに、ディスクグラインダ1を後方から見た場合の左を左方向、右を右方向と定義する。   FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing an entire disc grinder 1 as an example of an electric power tool according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the disc grinder 1 includes a housing 2, a motor 3, a power transmission mechanism 4, an output shaft portion 5 that detachably holds a grindstone T (tip tool), an inverter circuit 62, and a control circuit portion. 72 (FIG. 4) and a power cord 8 that can be connected to an AC power source. The disc grinder 1 is a portable electric tool that performs operations such as polishing and grinding using a grindstone T that rotates while being held by the output shaft portion 5. In FIG. 1, “front” indicated by an arrow is defined as a forward direction, “rear” is defined as a rear direction, “up” is defined as an upward direction, and “down” is defined as a downward direction. Further, when the disc grinder 1 is viewed from behind, the left is defined as the left direction and the right is defined as the right direction.

ハウジング2は、ディスクグラインダ1の外郭をなす部分であり、モータハウジング21と、モータハウジング21の前方に設けられたギヤハウジング22と、モータハウジング21の後方に設けられたリアハウジング23とを備えている。本実施の形態においては、ハウジング2は前後方向に並んだ3つの部分により構成されているが、これに限られない。例えば、モータハウジング21とリアハウジング23とを一体に構成しても良いし、その他の分割形状でも良い。   The housing 2 is an outer part of the disc grinder 1, and includes a motor housing 21, a gear housing 22 provided in front of the motor housing 21, and a rear housing 23 provided in the rear of the motor housing 21. Yes. In the present embodiment, the housing 2 is constituted by three portions arranged in the front-rear direction, but is not limited thereto. For example, the motor housing 21 and the rear housing 23 may be integrally formed, or other divided shapes may be used.

モータハウジング21は、樹脂製又は金属製であり、外郭部21A及び軸受ホルダ部21Bを有しており、モータ3を収容している。また、図2に示されているように、モータハウジング21の左側面には駆動スイッチ21Dが設けられている。図2は、ディスクグラインダ1の外観を示す平面図である。   The motor housing 21 is made of resin or metal, has an outer portion 21 </ b> A and a bearing holder portion 21 </ b> B, and houses the motor 3. As shown in FIG. 2, a drive switch 21 </ b> D is provided on the left side surface of the motor housing 21. FIG. 2 is a plan view showing the external appearance of the disc grinder 1.

図1に戻り、外郭部21Aは、ディスクグラインダ1が使用される際にユーザによって把持される部分であり、前後方向に延びる略円筒形状をなしている。軸受ホルダ部21Bは、外郭部21A内部の後端部に設けられており、ボールベアリング21Cの外輪を支持する前後方向に延びる円筒部分及び当該円筒部分の周面と外郭部21Aとを接続する複数の支柱を有している。複数の支柱は、当該円筒部分の周面から当該円筒部分の径方向外方に延出しており、当該円筒部分の周面において周方向に所定間隔で配置されている。また、互いに隣合う2本の支柱の間には、隙間が形成されており、当該隙間によって、モータハウジング21の内部空間とリアハウジング23の内部空間とが連通している。   Returning to FIG. 1, the outer portion 21 </ b> A is a portion that is gripped by the user when the disc grinder 1 is used, and has a substantially cylindrical shape that extends in the front-rear direction. The bearing holder portion 21B is provided at a rear end portion inside the outer portion 21A, and a plurality of cylindrical portions extending in the front-rear direction that support the outer ring of the ball bearing 21C and a peripheral surface of the cylindrical portion and the outer portion 21A are connected. It has no support. The plurality of support pillars extend radially outward of the cylindrical portion from the circumferential surface of the cylindrical portion, and are disposed at predetermined intervals in the circumferential direction on the circumferential surface of the cylindrical portion. Further, a gap is formed between two adjacent columns, and the internal space of the motor housing 21 and the internal space of the rear housing 23 communicate with each other through the gap.

モータ3は、回転軸31と、ロータ32と、ステータ33とを有している。回転軸31は、前後方向に延びる軸であって、ボールベアリング21Cとギヤハウジング22の後部に設けられたボールベアリング22Aとによって回転可能に支持されている。また、回転軸31の前部には、冷却ファン31Aが設けられている。また、回転軸31の後端部には、回転軸31(ロータ32)の回転位置の検出のためのセンサ磁石31Bが取付けられている。センサ磁石31Bは、薄い円柱形状をなす永久磁石であり、回転軸31の周方向において90度間隔でN極、S極、N極、S極の順に形成されるように配置されている。   The motor 3 includes a rotating shaft 31, a rotor 32, and a stator 33. The rotation shaft 31 extends in the front-rear direction, and is rotatably supported by a ball bearing 21 </ b> C and a ball bearing 22 </ b> A provided at the rear portion of the gear housing 22. A cooling fan 31 </ b> A is provided at the front portion of the rotating shaft 31. A sensor magnet 31B for detecting the rotational position of the rotary shaft 31 (rotor 32) is attached to the rear end of the rotary shaft 31. The sensor magnet 31B is a thin columnar permanent magnet, and is arranged so as to be formed in the order of N pole, S pole, N pole, and S pole at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the rotating shaft 31.

冷却ファン31Aは、例えば、プラスチック製の遠心ファンであり、回転軸31と一体に回転し、ハウジング2内に冷却風を発生させる。冷却ファン31Aの回転によって発生した冷却風は、リアハウジング23の後部に形成された複数の吸気口23aからリアハウジング23内に流入し、電源変換回路61、インバータ回路62等の回路を冷却した後、軸受ホルダ部21Bの複数の支柱の間の隙間を通過してモータハウジング21内に流入する。モータハウジング21内に流入した冷却風は、モータ3を冷却した後、モータハウジング21の前端部側面に形成された図示せぬ排気孔から排出される。   The cooling fan 31 </ b> A is, for example, a plastic centrifugal fan, and rotates together with the rotating shaft 31 to generate cooling air in the housing 2. The cooling air generated by the rotation of the cooling fan 31A flows into the rear housing 23 from a plurality of air inlets 23a formed in the rear portion of the rear housing 23, and cools the circuits such as the power conversion circuit 61 and the inverter circuit 62. Then, it passes through the gaps between the plurality of pillars of the bearing holder portion 21B and flows into the motor housing 21. The cooling air flowing into the motor housing 21 cools the motor 3 and is then discharged from an exhaust hole (not shown) formed on the side surface of the front end portion of the motor housing 21.

ロータ32は、円環上の薄い鉄板を前後方向に多数枚積層して形成された回転子であり、複数の永久磁石32Aを有している。また、ロータ32は、回転軸31に固定されており、回転軸31と一体回転するように構成されている。ステータ33は、円環状の薄い鉄板の積層構造を有する固定子であり、ステータ巻線33Aを有している。ステータ巻線33Aは、ステータ33の内周部に形成された図示せぬティースに巻回されている。なお、モータ3の電気的構成については、後述する。   The rotor 32 is a rotor formed by laminating a large number of thin steel plates on an annular shape in the front-rear direction, and has a plurality of permanent magnets 32A. The rotor 32 is fixed to the rotating shaft 31 and is configured to rotate integrally with the rotating shaft 31. The stator 33 is a stator having a laminated structure of thin annular steel plates, and has a stator winding 33A. The stator winding 33 </ b> A is wound around a tooth (not shown) formed on the inner peripheral portion of the stator 33. The electrical configuration of the motor 3 will be described later.

図2に示されているように、駆動スイッチ21Dは、モータ3の駆動をオン/オフするためのスイッチである。駆動スイッチ21Dは、オフ位置(図2に示されている位置)とオン位置(オフ位置から所定距離後方に移動した位置)との間をスライド可能に構成されている。駆動スイッチ21Dは、制御回路部72(図4)と接続されており、オン位置である場合、モータ3を駆動させるための始動信号を制御回路部72に出力する。   As shown in FIG. 2, the drive switch 21 </ b> D is a switch for turning on / off the drive of the motor 3. The drive switch 21D is configured to be slidable between an off position (position shown in FIG. 2) and an on position (position moved backward from the off position by a predetermined distance). The drive switch 21 </ b> D is connected to the control circuit unit 72 (FIG. 4), and outputs a start signal for driving the motor 3 to the control circuit unit 72 when it is in the ON position.

図1に戻り、ギヤハウジング22は、例えば、アルミニウム等の金属の一体成形によって製造されており、動力伝達機構4を収容するとともに出力軸部5を回転可能に支持している。   Returning to FIG. 1, the gear housing 22 is manufactured by, for example, integral molding of a metal such as aluminum, and accommodates the power transmission mechanism 4 and rotatably supports the output shaft portion 5.

動力伝達機構4は、回転軸31の回転を減速して出力軸部5に伝達する機構であり、互いに噛合するピニオンギヤ41と傘歯車42とを有している。ピニオンギヤ41は、回転軸31の前端に固定され、回転軸31と同軸一体回転するように構成されている。傘歯車42は、ピニオンギヤ41の回転軸心と略直交する方向(上下方向)に延びる軸心を中心に回転するように構成されている。   The power transmission mechanism 4 is a mechanism that decelerates the rotation of the rotation shaft 31 and transmits it to the output shaft portion 5, and has a pinion gear 41 and a bevel gear 42 that mesh with each other. The pinion gear 41 is fixed to the front end of the rotating shaft 31 and is configured to rotate coaxially with the rotating shaft 31. The bevel gear 42 is configured to rotate around an axis extending in a direction (vertical direction) substantially orthogonal to the rotation axis of the pinion gear 41.

出力軸部5は、軸部5Aと、砥石Tを着脱可能に保持する取付ベース5B及びワッシャナット5Cとを有している。軸部5Aは、動力伝達機構4の傘歯車42に固定された上下方向に延びる軸であり、傘歯車42と同軸一体回転するように構成されている。軸部5Aは、その上端部においてメタル22Bを介して、上下方向略中央においてボールベアリング22Cを介してギヤハウジング22に回転可能に支持されている。   The output shaft portion 5 includes a shaft portion 5A, a mounting base 5B that holds the grindstone T in a detachable manner, and a washer nut 5C. The shaft portion 5 </ b> A is a shaft extending in the vertical direction fixed to the bevel gear 42 of the power transmission mechanism 4, and is configured to rotate coaxially with the bevel gear 42. The shaft portion 5A is rotatably supported by the gear housing 22 via a metal 22B at the upper end portion thereof and a ball bearing 22C at a substantially vertical center.

取付ベース5Bは、軸部5Aの下端部に設けられており、底面視において略円形状をなす円板部と当該円板部の底面視中央から下方に延出するネジ部とを有している。ワッシャナット5Cは、取付ベース5Bのネジ部に螺合可能に構成されている。砥石Tの出力軸部5への固定は、砥石Tの平面視中央に形成された貫通孔に取付ベース5Bのネジ部を挿通させ、砥石Tの上面を取付ベース5Bの円板部の底面に当接させた状態で、取付ベース5Bのネジ部にワッシャナット5Cを螺合することにより行う。また、砥石Tの出力軸部5からの取外しは、取付ベース5Bのネジ部とワッシャナット5Cとの螺合を解除することにより行う。   The mounting base 5B is provided at the lower end portion of the shaft portion 5A, and has a disk portion that is substantially circular in a bottom view and a screw portion that extends downward from the center in the bottom view of the disk portion. Yes. The washer nut 5C is configured to be able to be screwed into the threaded portion of the mounting base 5B. The grindstone T is fixed to the output shaft portion 5 by inserting the threaded portion of the mounting base 5B through a through hole formed in the center of the grindstone T in plan view, and the upper surface of the grindstone T on the bottom surface of the disc portion of the mounting base 5B. In the abutted state, the washer nut 5C is screwed onto the threaded portion of the mounting base 5B. Further, the grindstone T is removed from the output shaft portion 5 by releasing the screwing between the screw portion of the mounting base 5B and the washer nut 5C.

砥石Tは、例えば、平面視略円形状の直径100mmのレジノイドフレキシブルトイシ、フレキシブルトイシ、レジノイドトイシ、サンディングディスク等であり、用いる砥粒の種類の選択により金属、合成樹脂、大理石、コンクリートなどの表面研磨、曲面研磨が可能である。砥石Tの後方側の径方向外方は、砥石Tが出力軸部5に固定された状態で、ギヤハウジング22の下端部後部に設けられたホイールガード22Dに覆われる。なお、本実施の形態においては、出力軸部5に砥石Tを取付けたが、これに限られない。例えば、ベベルワイヤブラシ、不織布ブラシ、ダイヤモンドホイール等のその他の先端工具も出力軸部5に取り付け可能である。   The grindstone T is, for example, a resinoid flexible toy, flexible toy, resinoid toy, sanding disk, etc. having a substantially circular shape in plan view, and depending on the type of abrasive used, the surface of metal, synthetic resin, marble, concrete, etc. Polishing and curved surface polishing are possible. The outer side in the radial direction of the rear side of the grindstone T is covered with a wheel guard 22D provided at the rear end of the lower end of the gear housing 22 in a state where the grindstone T is fixed to the output shaft portion 5. In addition, in this Embodiment, although the grindstone T was attached to the output shaft part 5, it is not restricted to this. For example, other tip tools such as a bevel wire brush, a non-woven fabric brush, and a diamond wheel can be attached to the output shaft portion 5.

リアハウジング23は、樹脂製であり、前後方向に延びる略円筒形状をなしている。リアハウジング23の内部には、基板収容ケース23A、センサ基板23B、第1基板6及び第2基板7が配置されている。また、リアハウジング23の後端部からは電源コード8が後方に延出している。さらに、図2に示されているように、リアハウジング23の後端部において電源コード8の左側には変速ダイヤル部9が設けられている。   The rear housing 23 is made of resin and has a substantially cylindrical shape extending in the front-rear direction. Inside the rear housing 23, a substrate housing case 23A, a sensor substrate 23B, a first substrate 6 and a second substrate 7 are arranged. Further, the power cord 8 extends rearward from the rear end portion of the rear housing 23. Further, as shown in FIG. 2, a transmission dial portion 9 is provided on the left side of the power cord 8 at the rear end portion of the rear housing 23.

図1に戻り、基板収容ケース23Aは、下方が開口した箱形状をなしており、センサ基板23B、第1基板6及び第2基板7を収容している。センサ基板23B、第1基板6及び第2基板7のそれぞれは、基板収容ケース23Aの内部に収容された状態で、硬化性樹脂によってその全体が覆われている。   Returning to FIG. 1, the substrate housing case 23 </ b> A has a box shape with an open bottom, and houses the sensor substrate 23 </ b> B, the first substrate 6, and the second substrate 7. Each of the sensor substrate 23B, the first substrate 6 and the second substrate 7 is covered with a curable resin in a state of being housed in the substrate housing case 23A.

センサ基板23Bは、後面視において半円形状をなす基板であって、基板収容ケース23Aの前側の壁の後面においてセンサ磁石31Bの近傍に設けられている。センサ基板23Bには、センサ磁石31Bの位置すなわち回転軸31(ロータ32)の回転位置(回転角度)を検出するための3個のホールIC23C、23D、23Eが実装されている。3つのホールIC23C、23D、23Eは、後面視において、回転軸31の周方向(回転方向)に所定角度の間隔で配置されている。本実施の形態においては、60°間隔で配置されている。また、3個のホールIC23C、23D、23Eは、回転するセンサ磁石31Bの磁界の変化に応じて、すなわち、回転軸31の回転位置に応じてハイ信号又はロー信号を制御回路部72に出力する。   The sensor substrate 23B is a semicircular substrate in a rear view, and is provided in the vicinity of the sensor magnet 31B on the rear surface of the front wall of the substrate housing case 23A. Three Hall ICs 23C, 23D, and 23E for detecting the position of the sensor magnet 31B, that is, the rotation position (rotation angle) of the rotation shaft 31 (rotor 32) are mounted on the sensor substrate 23B. The three Hall ICs 23C, 23D, and 23E are arranged at a predetermined angle interval in the circumferential direction (rotation direction) of the rotation shaft 31 in the rear view. In the present embodiment, they are arranged at intervals of 60 °. Further, the three Hall ICs 23C, 23D, and 23E output a high signal or a low signal to the control circuit unit 72 according to the change in the magnetic field of the rotating sensor magnet 31B, that is, according to the rotational position of the rotating shaft 31. .

第1基板6は、平板形状の回路基板であって、上下方向に直交する仮想平面と略平行に配置されている。第1基板6には、整流回路61A及び平滑コンデンサ61Bを含む電源変換回路61と、6個のスイッチング素子62A〜62Fを有するインバータ回路62とが実装されている。6個のスイッチング素子62A〜62F、整流回路61A及び平滑コンデンサ61Bのそれぞれは、第1基板6から下方に延びるように設けられている。本実施の形態において、スイッチング素子62A〜62Fは、例えば、大容量のFET(電解効果トランジスタ)又はIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)のような出力用トランジスタである。   The first substrate 6 is a flat circuit board and is disposed substantially parallel to a virtual plane orthogonal to the vertical direction. On the first substrate 6, a power conversion circuit 61 including a rectifier circuit 61A and a smoothing capacitor 61B, and an inverter circuit 62 having six switching elements 62A to 62F are mounted. Each of the six switching elements 62 </ b> A to 62 </ b> F, the rectifier circuit 61 </ b> A, and the smoothing capacitor 61 </ b> B is provided so as to extend downward from the first substrate 6. In the present embodiment, the switching elements 62A to 62F are output transistors such as large capacity FETs (electrolytic effect transistors) or IGBTs (insulated gate bipolar transistors), for example.

第2基板7は、平板形状の回路基板であって、第1基板6の上方において第1基板6と略平行に配置されている。第2基板7には、制御用電源回路部71及び制御回路部72(図4)が実装されている。なお、第1基板6及び第2基板7に実装された各回路の電気的構成については、後述する。   The second substrate 7 is a flat circuit board, and is disposed above the first substrate 6 and substantially parallel to the first substrate 6. On the second substrate 7, a control power supply circuit unit 71 and a control circuit unit 72 (FIG. 4) are mounted. The electrical configuration of each circuit mounted on the first substrate 6 and the second substrate 7 will be described later.

電源コード8は、図示せぬ先端接続部とケーブル部81とを有している。先端接続部は、交流電源(例えば、図4に示されている商用交流電源P)に接続可能な第1接続端子8A及び第2接続端子8B(図4)を備えている。ケーブル部81は、第1接続端子8A及び第2接続端子8Bと電源変換回路61とを接続する配線を有している。第1接続端子8A及び第2接続端子8Bは、本発明における「電源接続部」の一例である。また、商用交流電源Pは、本発明における「外部交流電源」の一例である。   The power cord 8 has a tip connection portion (not shown) and a cable portion 81. The tip connection portion includes a first connection terminal 8A and a second connection terminal 8B (FIG. 4) that can be connected to an AC power supply (for example, the commercial AC power supply P shown in FIG. 4). The cable portion 81 has wiring that connects the first connection terminal 8 </ b> A and the second connection terminal 8 </ b> B and the power supply conversion circuit 61. The first connection terminal 8A and the second connection terminal 8B are examples of the “power supply connection portion” in the present invention. Moreover, the commercial AC power source P is an example of the “external AC power source” in the present invention.

図2に示されているように、変速ダイヤル部9は、ユーザが回転軸31(ロータ32)の回転数を設定するための手動操作可能な操作部であり、ダイヤル9Aと、図示せぬ可変抵抗と、図示せぬ分圧抵抗とを含んで構成されている。変速ダイヤル部9は、本発明における「操作部」の一例である。   As shown in FIG. 2, the transmission dial portion 9 is an operation portion that can be manually operated by the user for setting the number of rotations of the rotary shaft 31 (rotor 32), and includes a dial 9 </ b> A and a variable (not shown). A resistor and a voltage dividing resistor (not shown) are included. The transmission dial unit 9 is an example of the “operation unit” in the present invention.

ダイヤル9Aは、円板形状の手動操作可能なダイヤルであり、左右方向に延びる軸心を中心として回動可能にリアハウジング23に支持されている。ダイヤル9Aの周面には、「1」〜「6」までの数字がその順で等間隔に刻印されている。ダイヤル9Aは、刻印「1」が左側面視において3時の方向に位置する状態(ダイヤル設定「1」の状態)から左側面視で時計回りに略200°回動可能に構成されている。ダイヤル9Aをダイヤル設定「1」の状態から左側面視で時計回りに略40°回動させると、刻印「2」が左側面視において3時の方向に位置するダイヤル設定「2」の状態となる。同様に、略80°でダイヤル設定「3」、略120°でダイヤル設定「4」、略160°でダイヤル設定「5」、略200°でダイヤル設定「6」の状態となる。ダイヤル9Aのダイヤル設定「1」の状態からの回動角度は、本発明における「被操作量」の一例である。また、回動角度0°は本発明における「第1量」の一例、回動角度200°は、本発明における「第2量」の一例、回動角度120°は、本発明における「第3量」及び「所定量」の一例である。   The dial 9A is a disc-shaped dial that can be manually operated, and is supported by the rear housing 23 so as to be rotatable about an axis extending in the left-right direction. On the peripheral surface of the dial 9A, numbers “1” to “6” are engraved at equal intervals in that order. The dial 9 </ b> A is configured to be able to turn approximately 200 ° clockwise in the left side view from the state in which the stamp “1” is positioned in the 3 o'clock direction in the left side view (the dial setting “1” state). When the dial 9A is rotated from the dial setting “1” state by approximately 40 ° clockwise as viewed from the left side, the dial setting “2” is positioned in the 3 o'clock direction when viewed from the left side view. Become. Similarly, the dial setting is “3” at approximately 80 °, the dial setting is “4” at approximately 120 °, the dial setting is “5” at approximately 160 °, and the dial setting is “6” at approximately 200 °. The rotation angle of the dial 9A from the dial setting “1” is an example of the “operated amount” in the present invention. The rotation angle 0 ° is an example of the “first amount” in the present invention, the rotation angle 200 ° is an example of the “second amount” in the present invention, and the rotation angle 120 ° is the “third amount” in the present invention. It is an example of “amount” and “predetermined amount”.

変速ダイヤル部9が備える可変抵抗は、ダイヤル設定「1」の状態を基準としたダイヤル9Aの回動角度(被操作量)の変化に伴って、その抵抗値が変化するように構成されており、後述の基準電圧VCCと図示せぬGNDとの間に分圧抵抗と直列に接続されている。基準電圧VCCは、可変抵抗及び分圧抵抗によって分圧され、当該分圧電圧は、ユーザによって設定された回転数であるユーザ設定回転数を示すユーザ設定信号として制御回路部72に出力される。ユーザ設定回転数は、本発明における「設定回転数」の一例である。   The variable resistance provided in the speed change dial portion 9 is configured such that its resistance value changes as the rotation angle (operated amount) of the dial 9A changes based on the dial setting “1”. A voltage dividing resistor is connected in series between a reference voltage VCC (to be described later) and GND (not shown). The reference voltage VCC is divided by a variable resistor and a voltage dividing resistor, and the divided voltage is output to the control circuit unit 72 as a user setting signal indicating a user set rotation speed that is a rotation speed set by the user. The user set rotational speed is an example of the “set rotational speed” in the present invention.

ここで図3を参照しながら、変速ダイヤル部9によって設定されるユーザ設定回転数の具体的な数値について説明する。図3は、ユーザ設定回転数とダイヤル設定状態との関係を示すグラフである。なお、図3中の実線Rは、ダイヤル設定状態に応じたユーザ設定回転数を示している。   Here, with reference to FIG. 3, specific numerical values of the user-set rotation speed set by the transmission dial unit 9 will be described. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the user-set rotation speed and the dial setting state. Note that a solid line R in FIG. 3 indicates the user-set rotation speed corresponding to the dial setting state.

図3に示されているように、本実施の形態において、回転軸31の回転数は、9156rpm〜32400rpmの範囲内において設定可能である。ユーザによって設定されたユーザ設定回転数は、ダイヤル9Aがダイヤル設定「1」の状態から「6」の状態まで回動するに従って直線的に増加し、ダイヤル9Aがダイヤル設定「1」の状態で最も小さい9156rpmに設定され、ダイヤル設定「6」の状態で最も大きい32400rpmに設定される。また、ダイヤル設定「1」及び「6」以外では、例えば、ダイヤル設定「4」の状態ではユーザ設定回転数は、22680rpmに設定される。9156rpmは、本発明における「第1回転数」の一例である。また、32400rpmは、本発明における「第2回転数」の一例である。   As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the rotational speed of the rotary shaft 31 can be set within a range of 9156 rpm to 32400 rpm. The user-set rotation speed set by the user increases linearly as the dial 9A rotates from the dial setting “1” state to the “6” state, and the dial 9A is the highest when the dial 9A is in the dial setting “1” state. A small 9156 rpm is set, and a maximum of 32400 rpm is set in the state of the dial setting “6”. In addition to the dial settings “1” and “6”, for example, in the state of the dial setting “4”, the user set rotational speed is set to 22680 rpm. 9156 rpm is an example of the “first rotational speed” in the present invention. Further, 32400 rpm is an example of the “second rotational speed” in the present invention.

次に、図4を参照しながらディスクグラインダ1の電気的構成、すなわち、モータ3、第1基板6に実装されている電源変換回路61及びインバータ回路62、第2基板7に実装されている制御用電源回路部71及び制御回路部72について説明する。図4は、ディスクグラインダ1の電気的構成を示すブロック図を含む回路図である。   Next, referring to FIG. 4, the electrical configuration of the disc grinder 1, that is, the motor 3, the power conversion circuit 61 and the inverter circuit 62 mounted on the first substrate 6, and the control mounted on the second substrate 7. The power supply circuit unit 71 and the control circuit unit 72 will be described. FIG. 4 is a circuit diagram including a block diagram showing an electrical configuration of the disc grinder 1.

図4に示されているように、モータ3は、3相ブラシレスモータであり、ロータ32は、N極及びS極を1組とした永久磁石32Aを2組備えている。また、ステータ33のステータ巻線33Aは、スター結線された3相のコイルU、V、Wを有し、コイルU、V、Wはそれぞれインバータ回路62に接続されている。   As shown in FIG. 4, the motor 3 is a three-phase brushless motor, and the rotor 32 includes two sets of permanent magnets 32 </ b> A each having a north pole and a south pole. The stator winding 33 </ b> A of the stator 33 has star-connected three-phase coils U, V, and W, and the coils U, V, and W are each connected to an inverter circuit 62.

電源変換回路61は、商用交流電源Pから出力される交流電圧を変動する直流電圧(変動直流電圧)に変換して出力する回路であり、整流回路61A及び平滑コンデンサ61Bを有している。整流回路61Aは、第1接続端子8A及び第2接続端子8Bに接続されており、商用交流電源Pから出力される交流電圧を全波整流する、すなわち、当該交流電圧を全波整流波形を有する直流電圧に変換して出力する回路である。平滑コンデンサ61Bは、整流回路61Aから出力された全波整流波形の直流電圧を平滑する電解コンデンサである。なお、本実施の形態における平滑コンデンサ61Bは、小容量(180μF程度)であるため、整流回路61Aから出力された全波整流波形の直流電圧は完全には平滑されず、電源変換回路61から出力される電圧は、商用交流電源Pの周波数の2倍の周波数で変動する直流電圧(変動直流電圧)となる。電源変換回路61は、本発明における「変換回路部」の一例である。また、整流回路61Aが出力する全波整流波形を有する直流電圧は、本発明における「整流電圧」の一例である。   The power supply conversion circuit 61 is a circuit that converts an AC voltage output from the commercial AC power supply P into a changing DC voltage (fluctuating DC voltage) and outputs it, and includes a rectifying circuit 61A and a smoothing capacitor 61B. The rectifier circuit 61A is connected to the first connection terminal 8A and the second connection terminal 8B, and full-wave rectifies the AC voltage output from the commercial AC power supply P, that is, the AC voltage has a full-wave rectification waveform. It is a circuit that converts to a DC voltage and outputs it. The smoothing capacitor 61B is an electrolytic capacitor that smoothes the DC voltage of the full-wave rectified waveform output from the rectifier circuit 61A. Since smoothing capacitor 61B in the present embodiment has a small capacity (about 180 μF), the DC voltage of the full-wave rectified waveform output from rectifier circuit 61A is not completely smoothed and output from power supply converter circuit 61. The applied voltage is a DC voltage that fluctuates at a frequency twice that of the commercial AC power supply P (variable DC voltage). The power conversion circuit 61 is an example of the “conversion circuit unit” in the present invention. The DC voltage having a full-wave rectified waveform output from the rectifier circuit 61A is an example of the “rectified voltage” in the present invention.

インバータ回路62は、電源変換回路61が出力する変動直流電圧をモータ3に印加する回路であり、第1接続端子8A及び第2接続端子8Bとモータ3との間に接続されている。インバータ回路62の6個のスイッチング素子62A〜62Fは、3相ブリッジ形式に接続されており、各ゲートは制御回路部72に接続され、各ドレイン又は各ソースは、モータ3のコイルU、V、Wに接続されている。6個のスイッチング素子62A〜62Fは、制御回路部72から出力される駆動信号(ゲート信号)に基づいて、ロータ32を所定の回転方向に回転させるための回転磁界を発生させるスイッチング動作を行う。インバータ回路62は、本発明の「インバータ回路部」の一例である。   The inverter circuit 62 is a circuit that applies the variable DC voltage output from the power conversion circuit 61 to the motor 3, and is connected between the first connection terminal 8 </ b> A and the second connection terminal 8 </ b> B and the motor 3. The six switching elements 62A to 62F of the inverter circuit 62 are connected in a three-phase bridge format, each gate is connected to the control circuit unit 72, and each drain or each source is a coil U, V, Connected to W. The six switching elements 62 </ b> A to 62 </ b> F perform a switching operation for generating a rotating magnetic field for rotating the rotor 32 in a predetermined rotation direction based on a drive signal (gate signal) output from the control circuit unit 72. The inverter circuit 62 is an example of the “inverter circuit portion” in the present invention.

制御用電源回路部71は、制御回路部72及びその他の回路の電源となる基準電圧VCCを生成する回路部であり、電源変換回路61が出力する変動直流電圧を定電圧化するIPD回路71A、IPD回路71Aによって定電圧化された電圧を基準電圧VCC(本実施の形態においては、5V)に変換するレギュレータ71B及びサージ吸収用のコンデンサ等を含んで構成されている。   The control power supply circuit unit 71 is a circuit unit that generates a reference voltage VCC serving as a power supply for the control circuit unit 72 and other circuits, and an IPD circuit 71A that makes the variable DC voltage output from the power conversion circuit 61 constant. It is configured to include a regulator 71B that converts a voltage that has been made constant by the IPD circuit 71A into a reference voltage VCC (5V in the present embodiment), a surge absorbing capacitor, and the like.

制御回路部72は、モータ3の駆動制御に用いる駆動制御プログラム、各種データに基づいて演算を行う中央処理装置(CPU)と、駆動制御プログラム、ユーザ設定回転数とユーザ設定信号との対応を示す設定テーブル、各種データ、各種閾値等を記憶するためのROMと、データを一時記憶するためのRAMと、時間を計測する計時部と、6個のスイッチング素子62A〜62Fのゲートに駆動信号を増幅して出力する信号出力部とを備えており、当該駆動制御プログラムに従ったモータ3の駆動制御を行う。   The control circuit unit 72 shows a correspondence between a drive control program used for drive control of the motor 3, a central processing unit (CPU) that performs calculations based on various data, a drive control program, a user-set rotation speed, and a user-set signal. ROM for storing setting table, various data, various threshold values, RAM for temporarily storing data, time measuring unit for measuring time, and amplifying drive signals to gates of six switching elements 62A to 62F And a signal output unit that outputs the signal, and performs drive control of the motor 3 in accordance with the drive control program.

制御回路部72はモータ3の駆動制御において、モータ3に流れる電流すなわちモータ電流の検出、回転軸31の回転位置及び回転数(実回転数)の検出、及び、ユーザ設定回転数の検出を行う。なお、本実施の形態においては、回転軸31の回転位置及び実回転数は、ロータ32の回転位置及び実回転数とそれぞれ一致する。   In the drive control of the motor 3, the control circuit unit 72 detects the current flowing through the motor 3, that is, the motor current, detects the rotational position and rotational speed (actual rotational speed) of the rotating shaft 31, and detects the user-set rotational speed. . In the present embodiment, the rotational position and the actual rotational speed of the rotating shaft 31 coincide with the rotational position and the actual rotational speed of the rotor 32, respectively.

モータ電流の検出は、電源変換回路61とインバータ回路62との間に設けられたシャント抵抗6Aの電圧降下値を読み取り、当該電圧降下値から算出することで行われる。回転軸31の回転位置の検出は、3個のホールIC23C、23D、23Eから出力されるハイ信号又はロー信号に基いて算出することで行われる。回転軸31の実回転数の検出は、検出した回転軸31の回転位置から算出することで行われる。ユーザ設定回転数の検出は、変速ダイヤル部9から出力されるユーザ設定信号の値を読み取り、設定テーブルを参照することで行われる。   The motor current is detected by reading the voltage drop value of the shunt resistor 6A provided between the power conversion circuit 61 and the inverter circuit 62 and calculating from the voltage drop value. The rotation position of the rotary shaft 31 is detected by calculating based on the high signal or low signal output from the three Hall ICs 23C, 23D, and 23E. The actual rotational speed of the rotary shaft 31 is detected by calculating from the detected rotational position of the rotary shaft 31. The user-set rotation speed is detected by reading the value of the user setting signal output from the transmission dial unit 9 and referring to the setting table.

また、制御回路部72は、検出した回転軸31の回転位置に基づいて、スイッチング素子62A〜62Fのうちの導通させるスイッチング素子を順次切換えるための駆動信号を形成し、信号出力部から駆動信号を増幅してスイッチング素子62A〜62Fのそれぞれのゲートに出力する。これにより、モータ3のコイルU、V、Wのうちの所定のコイルに順次通電して回転磁界を発生させ、ロータ32を所定の回転方向に回転させる。この場合、インバータ回路62の負電源側ライン(第2接続端子8B側ライン、マイナスライン)に接続されているスイッチング素子62D〜62Fを駆動する(導通させる)ための駆動信号は、パルス幅変調信号(PWM信号)として出力される。なお、PWM信号は、デューティ比を変更可能な信号である。   Further, the control circuit unit 72 forms a drive signal for sequentially switching the switching elements to be conducted among the switching elements 62A to 62F based on the detected rotational position of the rotating shaft 31, and the drive signal is sent from the signal output unit. It amplifies and outputs to each gate of switching element 62A-62F. As a result, a predetermined magnetic coil among the coils U, V, and W of the motor 3 is sequentially energized to generate a rotating magnetic field, and the rotor 32 is rotated in a predetermined rotational direction. In this case, the drive signal for driving (conducting) the switching elements 62D to 62F connected to the negative power supply side line (second connection terminal 8B side line, minus line) of the inverter circuit 62 is a pulse width modulation signal. (PWM signal) is output. The PWM signal is a signal whose duty ratio can be changed.

さらに、制御回路部72は、目標回転数を決定し、回転軸31の実回転数が目標回転数となるように、モータ3を制御する、すなわち、定回転数制御を行う。より詳細には、目標回転数と検出された回転軸31の実回転数とを比較し、当該比較結果に応じてスイッチング素子62D〜62Fに出力するPWM信号のデューティ比を変更することで、回転軸31の実回転数を目標回転数に近づけるフィードバック制御を行う。制御回路部72は、本発明における「回転数制御手段」及び「モータ制御手段」の一例である。   Further, the control circuit unit 72 determines the target rotational speed, and controls the motor 3 so that the actual rotational speed of the rotating shaft 31 becomes the target rotational speed, that is, performs constant rotational speed control. More specifically, the target rotational speed is compared with the detected actual rotational speed of the rotating shaft 31, and the duty ratio of the PWM signal output to the switching elements 62D to 62F is changed according to the comparison result, thereby rotating the rotational speed. Feedback control is performed to bring the actual rotational speed of the shaft 31 closer to the target rotational speed. The control circuit unit 72 is an example of the “rotational speed control unit” and the “motor control unit” in the present invention.

次に、制御回路部72による駆動制御プログラムに従ったモータ3の駆動制御について説明する。制御回路部72による駆動制御においては、無負荷状態(作業を行っていない状態)における騒音低減及び有負荷状態における作業効率の維持が図られる。   Next, drive control of the motor 3 according to the drive control program by the control circuit unit 72 will be described. In the drive control by the control circuit unit 72, it is possible to reduce noise in a no-load state (a state where no work is performed) and maintain work efficiency in a loaded state.

モータ3が無負荷状態である場合の制御について図5を参照しながら説明する。図5は、ユーザ設定回転数及び無負荷状態における目標回転数とダイヤル設定状態との関係を示すグラフである。なお、図5中の破線Rは、ダイヤル設定状態に応じたユーザ設定回転数を示し、実線Sは、ダイヤル設定状態に応じた目標回転数を示している。   Control when the motor 3 is in a no-load state will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the user-set rotation speed and the target rotation speed in the no-load state and the dial setting state. Note that a broken line R in FIG. 5 indicates the user-set rotation speed according to the dial setting state, and a solid line S indicates the target rotation speed according to the dial setting state.

図5に示されているように、無負荷状態においては、回転軸31の実回転数が所定回転数Nt(本実施の形態においては、22680rpm)を超えると顕著な騒音が発生することに鑑みて、変速ダイヤル部9によって設定されたユーザ設定回転数が所定回転数Ntを超えている場合、ユーザ設定回転数にかかわらず目標回転数を所定回転数Nt以下の値とし、回転軸31の実回転数が所定回転数Nt以下となるように制御する(所定回転数Nt以下に制限する、すなわち、実回転数の上限を制限する)。これにより、無負荷状態において顕著な騒音が発生することを抑制する。なお、本実施の形態においては、ダイヤル設定「4」を超えている場合、ユーザ設定回転数が所定回転数Ntを超えるため、目標回転数を所定回転数Ntとし、無負荷状態における回転軸31の実回転数が所定回転数Ntとなるようにモータ3を制御する。なお、本実施の形態においては、無負荷状態において変速ダイヤル部9によって設定されたユーザ設定回転数が所定回転数Ntを超えている場合、目標回転数を所定回転数Ntとしたが、所定回転数Nt以下であればよく、これに限られない。所定回転数Ntは、本発明における「第3回転数」の一例である。   As shown in FIG. 5, in the no-load state, in view of the fact that significant noise is generated when the actual rotational speed of the rotating shaft 31 exceeds a predetermined rotational speed Nt (22680 rpm in the present embodiment). Thus, when the user set rotational speed set by the transmission dial unit 9 exceeds the predetermined rotational speed Nt, the target rotational speed is set to a value equal to or smaller than the predetermined rotational speed Nt regardless of the user set rotational speed, and the actual rotation shaft 31 is Control is performed so that the rotational speed is equal to or lower than the predetermined rotational speed Nt (restricted to the predetermined rotational speed Nt or lower, that is, the upper limit of the actual rotational speed is limited). This suppresses occurrence of significant noise in the no-load state. In the present embodiment, when the dial setting “4” is exceeded, the user set rotational speed exceeds the predetermined rotational speed Nt. Therefore, the target rotational speed is set to the predetermined rotational speed Nt, and the rotary shaft 31 in the no-load state. The motor 3 is controlled so that the actual number of revolutions becomes a predetermined number of revolutions Nt. In the present embodiment, when the user set rotational speed set by the transmission dial unit 9 in the no-load state exceeds the predetermined rotational speed Nt, the target rotational speed is set to the predetermined rotational speed Nt. The number is not limited to this as long as it is several Nt or less. The predetermined rotation speed Nt is an example of the “third rotation speed” in the present invention.

他方、無負荷状態において、ユーザ設定回転数が所定回転数Nt以下(本実施の形態においては、ダイヤル設定「4」以下)に設定されている場合は、顕著な騒音は発生しないため、ユーザ設定回転数を目標回転数にとし、回転軸31の実回転数が目標回転数となるように、言い換えれば、設定されたユーザ設定回転数になるようにモータ3を制御する。   On the other hand, in the no-load state, when the user set rotational speed is set to a predetermined rotational speed Nt or less (in the present embodiment, dial setting “4” or less), no significant noise is generated. The motor 3 is controlled so that the rotational speed is set as the target rotational speed and the actual rotational speed of the rotary shaft 31 becomes the target rotational speed, in other words, the set rotational speed set by the user.

次に、モータ3が有負荷状態である場合の制御について説明する。有負荷状態においては、騒音低減よりも作業効率を優先させるため、回転軸31の実回転数の制限は行わず、回転軸31の実回転数がユーザによって設定されたユーザ設定回転数になるようにモータ3が制御される。すなわち、図3に示されているユーザ設定回転数をそのまま目標回転数とする。   Next, control when the motor 3 is in a loaded state will be described. In a loaded state, in order to prioritize work efficiency over noise reduction, the actual rotational speed of the rotary shaft 31 is not limited, and the actual rotational speed of the rotary shaft 31 is set to the user-set rotational speed set by the user. The motor 3 is controlled. That is, the user set rotational speed shown in FIG. 3 is used as the target rotational speed as it is.

ここで、回転軸31の回転数とモータ3の駆動中の騒音との関係について説明する。一般に、電動工具のモータの駆動中における騒音は、回転軸の回転数が大きくなるに従って大きくなる。特に、本実施の形態によるディスクグラインダ1のように、商用交流電源から出力される交流電圧を変動直流電圧に変換し、当該変動直流電圧をモータのコイルに印加する構成においては、回転軸の実回転数がある値を超えると騒音がより顕著となる。これは、回転軸の回転に起因してモータのコイルで発生する誘起電圧が変動直流電圧の最小値よりも高くなり、当該コイルに電流が流れない無通電期間と当該コイルに電流が流れる通電期間とが交互に生じることで、変動幅の大きい回転数脈動が発生し、電動工具が備えるギヤ機構において互いに噛合するギヤの歯同士が激しく衝突を繰り返し当該衝突毎に大きな衝突音が発生するからである。   Here, the relationship between the rotation speed of the rotating shaft 31 and the noise during driving of the motor 3 will be described. In general, noise during driving of the motor of the electric tool increases as the rotational speed of the rotary shaft increases. In particular, as in the case of the disc grinder 1 according to the present embodiment, in a configuration in which an AC voltage output from a commercial AC power source is converted into a variable DC voltage and the variable DC voltage is applied to a motor coil, When the rotation speed exceeds a certain value, noise becomes more prominent. This is because the induced voltage generated in the coil of the motor due to the rotation of the rotating shaft is higher than the minimum value of the fluctuation DC voltage, and the non-energization period in which no current flows in the coil and the energization period in which the current flows in the coil Since the rotation pulsations with a large fluctuation range occur and the gear teeth of the power tool are engaged with each other, the gear teeth that engage with each other repeatedly collide violently and generate a loud collision sound at each collision. is there.

本実施の形態においては、回転軸31の実回転数が所定回転数Ntを超えた場合、無通電期間が生じて変動幅の大きい回転数脈動が発生し、ピニオンギヤ41と傘歯車42との噛合箇所で大きな衝突音が発生する。このため、無負荷状態において回転軸31の実回転数を制限するための閾値として所定回転数Ntを用いている。   In the present embodiment, when the actual rotational speed of the rotating shaft 31 exceeds the predetermined rotational speed Nt, a non-energization period occurs and rotational pulsations with a large fluctuation range occur, and the pinion gear 41 and the bevel gear 42 mesh with each other. A loud collision noise is generated at the location. For this reason, the predetermined rotational speed Nt is used as a threshold value for limiting the actual rotational speed of the rotating shaft 31 in the no-load state.

ここで、本実施の形態おいて回転数脈動が発生した場合のピニオンギヤ41及び傘歯車42の歯同士の衝突について、図6を参照しながら説明する。図6は、本実施の形態におけるピニオンギヤ41の歯と傘歯車42の歯との噛合箇所を模式的に表した図であり、(a)は、ピニオンギヤ41の歯の下流面41Aが傘歯車42の歯の上流面42Bに当接している状態を示し、(b)は、ピニオンギヤ41の歯の上流面41Bが傘歯車42の歯の下流面42Aに当接している状態を示している。なお、図6に示されている矢印C1は、ピニオンギヤ41の回転方向を示し、矢印C2は、傘歯車42の回転方向を示している。   Here, the collision of the teeth of the pinion gear 41 and the bevel gear 42 when the rotational speed pulsation occurs in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram schematically showing the meshing positions of the teeth of the pinion gear 41 and the teeth of the bevel gear 42 in the present embodiment. FIG. (B) shows a state where the upstream surface 41B of the tooth of the pinion gear 41 is in contact with the downstream surface 42A of the tooth of the bevel gear 42. Note that an arrow C1 shown in FIG. 6 indicates the rotation direction of the pinion gear 41, and an arrow C2 indicates the rotation direction of the bevel gear 42.

回転数脈動が発生すると、回転軸31が減速及び加速を繰り返すため、回転軸31に固定されているピニオンギヤ41も減速及び加速を繰り返す。ピニオンギヤ41の歯の下流面41Aが傘歯車42の歯の上流面41Bに当接している状態(図6(a)に示されている状態、例えば、回転軸31の実回転数が回転数脈動の変動幅において最大回転数となった瞬間)からピニオンギヤ41が減速すると、ピニオンギヤ41が減速する直前の回転速度と同一の回転速度を維持する傘歯車42に対してピニオンギヤ41の回転速度は略減速した分だけ遅くなる。これは、傘歯車42と砥石Tを保持した出力軸部5とが一体なって回転する構成であり、その一体となった回転体のイナーシャが大きいため、僅かな時間であればピニオンギヤ41によって回転駆動されていなくても傘歯車42は、回転速度を維持することができるためである。   When rotation speed pulsation occurs, the rotation shaft 31 repeats deceleration and acceleration, and the pinion gear 41 fixed to the rotation shaft 31 also repeats deceleration and acceleration. The state where the downstream surface 41A of the tooth of the pinion gear 41 is in contact with the upstream surface 41B of the tooth of the bevel gear 42 (the state shown in FIG. 6A, for example, the actual rotational speed of the rotary shaft 31 is the rotational speed pulsation. When the pinion gear 41 decelerates from the moment when the maximum number of rotations is reached in the fluctuation range, the rotation speed of the pinion gear 41 is substantially reduced with respect to the bevel gear 42 that maintains the same rotation speed as that immediately before the pinion gear 41 decelerates. It will be slower by the amount. This is a configuration in which the bevel gear 42 and the output shaft portion 5 holding the grindstone T rotate together, and since the integral rotating body has a large inertia, it is rotated by the pinion gear 41 for a short time. This is because the bevel gear 42 can maintain the rotational speed even if it is not driven.

ピニオンギヤ41の回転速度が傘歯車42の回転速度に対して遅くなると、ピニオンギヤ41の歯の下流面41Aと傘歯車42の歯の上流面42Bとが離間し、ピニオンギヤ41の歯の上流面41Bが傘歯車42の歯の下流面42Aに衝突する(図6(b)に示されている状態)。この衝突の瞬間に衝突音が発生する。当該衝突音の大きさは、ピニオンギヤ41の減速の程度、すなわち、減速率(回転数の下降率、下降の傾き)に依存し、減速の程度が大きい程衝突音も大きくなる。   When the rotational speed of the pinion gear 41 becomes slower than the rotational speed of the bevel gear 42, the tooth downstream surface 41A of the pinion gear 41 and the tooth upstream surface 42B of the bevel gear 42 are separated from each other, and the tooth upstream surface 41B of the pinion gear 41 is separated. It collides with the downstream surface 42A of the tooth of the bevel gear 42 (the state shown in FIG. 6B). A collision sound is generated at the moment of the collision. The magnitude of the collision sound depends on the degree of deceleration of the pinion gear 41, that is, the deceleration rate (the rate of decrease in the rotation speed, the inclination of the decrease), and the greater the degree of deceleration, the greater the collision sound.

さらに、上述の衝突後、ピニオンギヤ41の歯の上流面41Bが傘歯車42の歯の下流面42Aに当接している状態(図6(b)に示されている状態)からピニオンギヤ41が加速すると、ピニオンギヤ41の回転速度は傘歯車42の回転速度に対して略加速した分だけ速くなり、ピニオンギヤ41の歯の上流面41Bと傘歯車42の歯の下流面42Aとが離間し、ピニオンギヤ41の歯の下流面41Aが傘歯車42の歯の上流面42Bに衝突する(図6(a)に示されている状態)。この衝突の瞬間に再び衝突音が発生する。当該衝突音の大きさは、ピニオンギヤ41の加速の程度(回転数の上昇率、上昇の傾き)に依存し、加速の程度が大きい程衝突音も大きくなる。この後も上述の衝突を高速で繰り返す。   Further, after the above-described collision, when the pinion gear 41 accelerates from the state where the upstream surface 41B of the teeth of the pinion gear 41 is in contact with the downstream surface 42A of the teeth of the bevel gear 42 (the state shown in FIG. 6B). The rotation speed of the pinion gear 41 is increased by the amount substantially accelerated with respect to the rotation speed of the bevel gear 42, and the upstream surface 41 </ b> B of the tooth of the pinion gear 41 is separated from the downstream surface 42 </ b> A of the tooth of the bevel gear 42. The downstream surface 41A of the tooth collides with the upstream surface 42B of the tooth of the bevel gear 42 (the state shown in FIG. 6A). A collision sound is generated again at the moment of the collision. The magnitude of the collision sound depends on the degree of acceleration of the pinion gear 41 (the rate of increase in rotation speed, the inclination of the increase), and the greater the degree of acceleration, the larger the collision sound. Thereafter, the above-described collision is repeated at high speed.

このように、回転軸31において回転数脈動が発生すると、ピニオンギヤ41と傘歯車42とが高速で衝突を繰り返し、当該衝突毎にギヤ衝突音が発生する。また、回転数脈動の変動幅が大きくなる程(減速及び加速の程度が大きくなる程)、ギヤ衝突音が大きくなり、モータ3駆動中の騒音が顕著となる。   Thus, when rotation speed pulsation occurs in the rotating shaft 31, the pinion gear 41 and the bevel gear 42 repeatedly collide at high speed, and a gear collision sound is generated at each collision. Further, the greater the fluctuation range of the rotational speed pulsation (the greater the degree of deceleration and acceleration), the greater the gear collision sound, and the noise during driving of the motor 3 becomes more prominent.

ここで、図7及び図8を参照しながら、本実施の形態における無通電期間が生じる場合及び無通電期間が生じない場合の2つの場合に関して、回転数脈動の変動幅とギヤ衝突音に起因する騒音の程度との関係について説明する。図7及び図8は、回転軸31の実回転数、変動直流電圧、モータ電流、ギヤ衝突音の変化を示すタイムチャートであり、図7は、仮に、無負荷状態で目標回転数を32400rpm(ダイヤル設定「6」)とした場合を示し、図8は、無負荷状態で目標回転数を22680rpm(ダイヤル設定「4」)とした場合を示している。なお、図7の場合、フィードバック制御に起因してPWM信号のデューティ比は、80%を中心に僅かに変動し、図8の場合、デューティ比は、60%を中心に僅かに変動する。また、図7及び図8に示されているギヤ衝突音は、その大きさを示すために描かれたにすぎず、その発生タイミングは実際の発生タイミングとは異なる。   Here, referring to FIG. 7 and FIG. 8, the two cases of the case where the non-energization period occurs and the case where the non-energization period does not occur in the present embodiment are caused by the fluctuation range of the rotational speed pulsation and the gear collision sound. The relationship with the level of noise to be performed will be described. FIGS. 7 and 8 are time charts showing changes in the actual rotational speed of the rotating shaft 31, the variable DC voltage, the motor current, and the gear collision sound. FIG. 7 temporarily assumes that the target rotational speed is 32400 rpm (no load). FIG. 8 shows a case where the target rotation speed is 22680 rpm (dial setting “4”) in the no-load state. In the case of FIG. 7, the duty ratio of the PWM signal slightly varies around 80% due to the feedback control, and in the case of FIG. 8, the duty ratio slightly varies around 60%. Further, the gear collision sound shown in FIGS. 7 and 8 is merely drawn to show the magnitude, and the generation timing thereof is different from the actual generation timing.

図7に示されているように、仮に、無負荷状態で目標回転数を32400rpm(ダイヤル設定「6」)とした場合、インバータ回路62を介してモータ3に印加される変動直流電圧は、60V(最小値)〜141V(最大値)の間で周期的に変動し、モータ3において発生する誘起電圧は、約100Vとなる。すなわち、誘起電圧は、変動直流電圧の最小値と最大値との間の値となる(最小値が誘起電圧以下となる)。このため、変動直流電圧が誘起電圧以下となりモータ電流が流れない無通電期間Xと、変動直流電圧が誘起電圧超となりモータ電流が流れる通電期間Yと、が交互に生じる。無通電期間Xにおいては、モータ電流が流れないため、回転軸31が減速し回転数が落ち、他方、通電期間Yにおいては、最大10Aのモータ電流が流れるため、回転軸31が加速し回転数が上昇する。すなわち、モータ電流の変動幅が10Aと大きいため、回転軸31の加速及び減速の程度が大きくなり、その結果、回転軸31において、30000〜32400rpmの間を変動する回転数脈動すなわち2400rpmもの大きな変動幅を有する回転数脈動が発生する。これにより、ピニオンギヤ41及び傘歯車42の歯同士の衝突音が大きくなり、顕著な騒音が発生する。   As shown in FIG. 7, if the target rotational speed is set to 32400 rpm (dial setting “6”) in the no-load state, the variable DC voltage applied to the motor 3 via the inverter circuit 62 is 60V. The induced voltage that periodically fluctuates between (minimum value) and 141V (maximum value) and is generated in the motor 3 is about 100V. That is, the induced voltage is a value between the minimum value and the maximum value of the variable DC voltage (the minimum value is equal to or less than the induced voltage). For this reason, the non-energization period X in which the variable DC voltage is less than the induced voltage and the motor current does not flow and the energization period Y in which the variable DC voltage exceeds the induced voltage and the motor current flows alternately occur. In the non-energization period X, since the motor current does not flow, the rotating shaft 31 decelerates and the rotation speed decreases. On the other hand, in the energizing period Y, the motor current of 10 A at maximum flows, so the rotation shaft 31 accelerates and the rotation speed. Rises. That is, since the fluctuation range of the motor current is as large as 10 A, the degree of acceleration and deceleration of the rotating shaft 31 is increased. A rotational speed pulsation having a width is generated. Thereby, the collision sound between the teeth of the pinion gear 41 and the bevel gear 42 is increased, and a remarkable noise is generated.

図8に示されているように、無負荷状態で目標回転数を22680rpm(ダイヤル設定「4」)とした場合、モータ3に印加される変動直流電圧は、100V(最小値)〜141V(最大値)の間で周期的に変動し、モータ3において発生する誘起電圧は、約80Vとなる。すなわち、誘起電圧は、変動直流電圧の最小値よりも小さい値となり、変動直流電圧が常に誘起電圧を超えている状態となる。このため、モータ電流が流れない無通電期間が発生せず、モータ電流は3〜5Aの間で変動し(変動幅2A)、回転軸31の加速及び減速の程度は、無負荷状態で仮に目標回転数を32400rpmとした場合(図7)と比較して、大幅に小さい。この結果、回転軸31において、22000〜22680rpmの間を変動する回転数脈動すなわち680rpm程度の小さな変動幅の回転数脈動が発生するのみである。この場合、ピニオンギヤ41及び傘歯車42の歯同士の衝突音は小さいものとなり、顕著な騒音は発生しない。なお、変動直流電圧の最小値が図7の場合と図8の場合とで異なるのは、駆動制御におけるデューティ比が異なりモータ3に供給する電流が異なることに起因する。より具体的には、デューティ比及びモータ電流は、図8の場合よりも図7の場合の方が大きく、図7の場合の方が電源変換回路61の平滑コンデンサ61Bの端子間電圧が降下するためである。   As shown in FIG. 8, when the target rotational speed is 22680 rpm (dial setting “4”) in the no-load state, the variable DC voltage applied to the motor 3 ranges from 100 V (minimum value) to 141 V (maximum). Value) and the induced voltage generated in the motor 3 is about 80V. That is, the induced voltage becomes a value smaller than the minimum value of the varying DC voltage, and the varying DC voltage always exceeds the induced voltage. For this reason, the non-energization period during which no motor current flows does not occur, the motor current fluctuates between 3 to 5 A (fluctuation range 2 A), and the degree of acceleration and deceleration of the rotating shaft 31 is temporarily set in a no-load state. Compared with the case where the rotational speed is 32400 rpm (FIG. 7), it is significantly smaller. As a result, only a rotational speed pulsation that fluctuates between 22000 and 22680 rpm, that is, a rotational speed pulsation with a small fluctuation range of about 680 rpm occurs on the rotating shaft 31. In this case, the collision noise between the teeth of the pinion gear 41 and the bevel gear 42 is small, and no significant noise is generated. Note that the difference between the minimum value of the variable DC voltage in the case of FIG. 7 and the case of FIG. 8 is that the duty ratio in the drive control is different and the current supplied to the motor 3 is different. More specifically, the duty ratio and the motor current are larger in the case of FIG. 7 than in the case of FIG. 8, and the voltage between the terminals of the smoothing capacitor 61B of the power conversion circuit 61 drops in the case of FIG. Because.

次に、図9を参照しながら、制御回路部72によるモータ3の駆動制御の具体的な処理について説明する。図9は、制御回路部72による駆動制御を示すフローチャートである。   Next, specific processing of drive control of the motor 3 by the control circuit unit 72 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing drive control by the control circuit unit 72.

ディスクグラインダ1の電源コード8を商用交流電源Pに接続すると、制御回路部72による駆動制御が開始され、S101において、駆動スイッチ21Dがオン位置であるか否かを判断する。当該判断は、駆動スイッチ21Dから始動信号が出力されているか否かで判断する。   When the power cord 8 of the disc grinder 1 is connected to the commercial AC power source P, drive control by the control circuit unit 72 is started, and in S101, it is determined whether or not the drive switch 21D is in the ON position. This determination is made based on whether or not a start signal is output from the drive switch 21D.

駆動スイッチ21Dがオン位置でない場合(S101:No)、再び、S101で駆動スイッチ21Dがオン位置であるか否かを判断する。すなわち、駆動スイッチ21Dがオン位置となるまでS101の判断を繰り返しながら待機する。   If the drive switch 21D is not in the on position (S101: No), it is determined again in S101 whether the drive switch 21D is in the on position. That is, it waits while repeating the determination of S101 until the drive switch 21D is in the ON position.

一方、駆動スイッチ21Dがオン位置である場合(S101:Yes)、S102でユーザ設定回転数が所定回転数Nt以下であるか否かを判断する。なお、所定回転数Ntは、予め、制御回路部72に記憶されている。   On the other hand, if the drive switch 21D is in the ON position (S101: Yes), it is determined in S102 whether the user set rotational speed is equal to or less than a predetermined rotational speed Nt. The predetermined rotation speed Nt is stored in advance in the control circuit unit 72.

ユーザ設定回転数が所定回転数Nt以下である場合(S102:Yes)、S103において、目標回転数をユーザ設定回転数とし、S104でモータ3の駆動を開始する。例えば、ユーザによってダイヤル設定が「1」とされている場合であれば、ユーザ設定回転数は9156rpmであるため、目標回転数を9156rpmとし、回転軸31が9156rpmで回転するようにモータ3の制御(定回転制御)を開始する。モータ3が駆動されると、ロータ32、回転軸31及びピニオンギヤ41が一体に回転し、ピニオンギヤ41の回転により傘歯車42及び砥石Tを保持している出力軸部5が一体に回転し、作業可能な状態となる。   When the user set rotational speed is equal to or less than the predetermined rotational speed Nt (S102: Yes), the target rotational speed is set as the user set rotational speed in S103, and the driving of the motor 3 is started in S104. For example, if the dial setting is “1” by the user, the user-set rotation speed is 9156 rpm, so the target rotation speed is 9156 rpm, and the motor 3 is controlled so that the rotation shaft 31 rotates at 9156 rpm. (Constant rotation control) starts. When the motor 3 is driven, the rotor 32, the rotation shaft 31 and the pinion gear 41 rotate together, and the rotation of the pinion gear 41 causes the output shaft portion 5 holding the bevel gear 42 and the grindstone T to rotate integrally. It becomes possible.

モータ3の駆動を開始した後は、S105において、駆動スイッチ21Dがオフ位置となっているか否かを判断する。駆動スイッチ21Dがオフ位置でない場合(S105:No)、再び、駆動スイッチ21Dがオフ位置となっているか否かを判断する。すなわち、駆動スイッチ21Dがオフ位置となるまでS105の判断を繰り返しながらモータ3の駆動を継続する。   After starting to drive the motor 3, it is determined in S105 whether or not the drive switch 21D is in the OFF position. When the drive switch 21D is not in the off position (S105: No), it is determined again whether or not the drive switch 21D is in the off position. That is, the driving of the motor 3 is continued while repeating the determination of S105 until the drive switch 21D is turned off.

駆動スイッチ21Dがオフ位置である場合(S105:Yes)、モータ3の駆動を停止し、S101に戻り、再び、駆動スイッチ21Dがオン位置となるまで待機する。   When the drive switch 21D is in the off position (S105: Yes), the drive of the motor 3 is stopped, the process returns to S101, and waits again until the drive switch 21D is in the on position.

S102に戻り、ユーザ設定回転数が所定回転数Nt以下でない場合(S102:No)、S107において目標回転数を所定回転数Ntとし、S108でモータ3の駆動を開始する。例えば、ユーザによってダイヤル設定が「6」とされている場合であれば、ユーザ設定回転数は32400rpmであるが、これにかかわらず目標回転数を所定回転数Ntとし、回転軸31が所定回転数Ntで回転するようにモータ3の制御(定回転制御)を開始する。   Returning to S102, when the user set rotational speed is not equal to or lower than the predetermined rotational speed Nt (S102: No), the target rotational speed is set to the predetermined rotational speed Nt in S107, and the driving of the motor 3 is started in S108. For example, when the dial setting is “6” by the user, the user set rotational speed is 32400 rpm, but the target rotational speed is set to the predetermined rotational speed Nt regardless of this, and the rotary shaft 31 is set to the predetermined rotational speed. Control of the motor 3 (constant rotation control) is started so as to rotate at Nt.

モータ3の駆動を開始した後は、S109で、駆動スイッチ21Dがオフ位置となっているか否かを判断する。駆動スイッチ21Dがオフ位置である場合(S109:Yes)、S106でモータ3を停止し、S101に戻り、再び、駆動スイッチ21Dがオン位置となるまで待機する。   After starting to drive the motor 3, it is determined in S109 whether or not the drive switch 21D is in the OFF position. If the drive switch 21D is in the off position (S109: Yes), the motor 3 is stopped in S106, the process returns to S101, and waits again until the drive switch 21D is in the on position.

駆動スイッチ21Dがオフ位置でない場合(S109:No)、S110においてモータ電流(I)を検出し、S111でモータ電流(I)が電流閾値It以下であるか否かを判断する。当該判断は、モータ3が無負荷状態であるか有負荷状態であるかを判別するためであり、モータ電流(I)が電流閾値It以下である場合、無負荷状態であると判別し、モータ電流(I)が電流閾値It以下でない場合、無負荷状態でない(有負荷状態である)と判別する。本実施の形態においては、電流閾値Itは、例えば、8Aであるが、これに限られず、無負荷状態であるか有負荷状態であるかを判別可能な値であればよい。なお、電流閾値Itは、予め制御回路部72に記憶されている。制御回路部72は、本発明における「無負荷判別手段」の一例である。   When the drive switch 21D is not in the OFF position (S109: No), the motor current (I) is detected in S110, and it is determined in S111 whether the motor current (I) is equal to or less than the current threshold It. The determination is for determining whether the motor 3 is in an unloaded state or a loaded state. When the motor current (I) is equal to or less than the current threshold It, it is determined that the motor 3 is in an unloaded state. When the current (I) is not less than or equal to the current threshold It, it is determined that the load is not in a no load state (a load state). In the present embodiment, the current threshold It is, for example, 8 A, but is not limited thereto, and may be a value that can determine whether it is a no-load state or a loaded state. The current threshold It is stored in the control circuit unit 72 in advance. The control circuit unit 72 is an example of the “no load determination unit” in the present invention.

モータ電流(I)が電流閾値It以下である場合(S111:Yes)、無負荷状態であると判断して目標回転数を所定回転数Ntに維持した状態でS109に戻る。一方、モータ電流(I)が電流閾値It以下でない場合(S111:No)、有負荷状態であると判断し、目標回転数を所定回転数Ntからユーザ設定回転数に変更し、S109に戻る。   If the motor current (I) is less than or equal to the current threshold It (S111: Yes), it is determined that there is no load, and the process returns to S109 with the target rotational speed maintained at the predetermined rotational speed Nt. On the other hand, if the motor current (I) is not less than or equal to the current threshold It (S111: No), it is determined that the motor is in a loaded state, the target rotational speed is changed from the predetermined rotational speed Nt to the user set rotational speed, and the process returns to S109.

すなわち、S109〜S112までの処理においては、ユーザによって駆動スイッチ21Dがオフ位置とされない限り、無負荷状態となると目標回転数を所定回転数Ntとして回転軸31が所定回転数Ntで回転するようにモータ3を制御し、有負荷状態となると目標回転数をユーザ設定回転数として回転軸31がユーザ設定回転数で回転するようにモータ3を制御する。例えば、ユーザによってダイヤル設定が「6」とされている場合であれば、無負荷状態から有負荷状態になると回転軸31の実回転数は所定回転数Nt付近から32400rpm付近まで上昇する。逆に、有負荷状態から無負荷状態になると回転軸31の実回転数は32400rpm付近から所定回転数Nt付近まで降下する。なお、電源コード8と商用交流電源Pとを非接続状態となった場合、制御回路部72による駆動制御は終了する。   That is, in the processes from S109 to S112, unless the drive switch 21D is turned off by the user, the rotation speed 31 is set to rotate at the predetermined rotation speed Nt with the target rotation speed set to the predetermined rotation speed Nt in the no-load state. When the motor 3 is controlled and a load is applied, the motor 3 is controlled so that the rotation shaft 31 rotates at the user set rotation speed with the target rotation speed as the user set rotation speed. For example, if the dial setting is set to “6” by the user, the actual rotational speed of the rotating shaft 31 increases from the vicinity of the predetermined rotational speed Nt to the vicinity of 32400 rpm when the load is changed from the no-load state. On the contrary, when the loaded state is changed to the no-loaded state, the actual rotational speed of the rotating shaft 31 drops from around 32400 rpm to around the predetermined rotational speed Nt. Note that when the power cord 8 and the commercial AC power source P are disconnected, the drive control by the control circuit unit 72 ends.

上述したように、本発明の実施の形態によるディスクグラインダ1は、回転軸31を有するモータ3と、回転軸31の回転数を設定するための手動操作可能な変速ダイヤル部9と、を備えており、制御回路部72は、モータ3が無負荷状態であるか否かを判別し、無負荷状態でない場合、変速ダイヤル部9によって設定されたユーザ設定回転数で回転軸31が回転するようにモータ3を制御し、無負荷状態である場合、ユーザ設定回転数にかかわらず回転軸31が所定回転数Nt以下で回転するようにモータ3を制御するように構成されている。   As described above, the disc grinder 1 according to the embodiment of the present invention includes the motor 3 having the rotating shaft 31 and the manually operable speed change dial portion 9 for setting the number of rotations of the rotating shaft 31. The control circuit 72 determines whether or not the motor 3 is in a no-load state. If the motor 3 is not in a no-load state, the rotation shaft 31 rotates at a user-set rotation speed set by the transmission dial unit 9. When the motor 3 is controlled and in a no-load state, the motor 3 is controlled so that the rotation shaft 31 rotates at a predetermined rotation speed Nt or less regardless of the user-set rotation speed.

このような構成によると、無負荷状態である場合に回転軸31の回転数(実回転数)を所定回転数Nt以下に制限することができる。このため、大きな騒音が発生しない回転数を所定回転数Ntとして採用することで、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。   According to such a configuration, the rotation speed (actual rotation speed) of the rotating shaft 31 can be limited to a predetermined rotation speed Nt or less in a no-load state. For this reason, by adopting the rotational speed at which no loud noise is generated as the predetermined rotational speed Nt, noise in a no-load state (no load) can be reduced.

また、本実施の形態における制御回路部72は、無負荷状態であり、且つ、ユーザ設定回転数が所定回転数Ntを超えている場合、所定回転数Nt以下の回転数範囲において最大回転数である所定回転数Ntで回転軸31が回転するようにモータ3を制御する。このため、無負荷状態から作業を開始して無負荷状態でない状態(有負荷状態)となった場合に回転軸の回転数を短時間で設定回転数まで上昇させることができ、作業効率を向上させることができる。   In addition, when the control circuit 72 in the present embodiment is in a no-load state and the user-set rotation speed exceeds the predetermined rotation speed Nt, the control circuit section 72 has a maximum rotation speed within a rotation speed range equal to or less than the predetermined rotation speed Nt. The motor 3 is controlled so that the rotating shaft 31 rotates at a certain predetermined rotational speed Nt. For this reason, when the work is started from the no-load state and becomes a no-load state (loaded state), the rotational speed of the rotary shaft can be increased to the set rotational speed in a short time, improving work efficiency. Can be made.

また、本実施の形態において、制御回路部72は、モータ電流に基づいてモータ3が無負荷状態であるか否かを判別している。これにより、簡易な構成で確実に無負荷状態であるか否かを判断できる。   In the present embodiment, the control circuit unit 72 determines whether or not the motor 3 is in a no-load state based on the motor current. Thereby, it can be judged whether it is a no-load state reliably with a simple structure.

また、本実施の形態によるディスクグラインダ1は、商用交流電源Pと接続可能な第1接続端子8A及び第2接続端子8Bと、商用交流電源Pが出力する交流電圧を整流平滑することで変動直流電圧に変換して出力する電源変換回路61と、変動直流電圧をモータ3に印加するインバータ回路62とを備えており、電源変換回路61は、当該交流電圧を整流し整流後の整流電圧を出力する整流回路61Aと、回転軸31が所定回転数Nt超で回転した場合は変動直流電圧の最小値がモータ3に発生する誘起電圧以下となり且つ回転軸31が該所定回転数Nt以下で回転している場合は当該最小値が当該誘起電圧よりも高くなるように当該整流電圧を平滑する平滑コンデンサと、を有している。   In addition, the disc grinder 1 according to the present embodiment includes a first connection terminal 8A and a second connection terminal 8B that can be connected to the commercial AC power supply P, and a rectifying and smoothing AC voltage output from the commercial AC power supply P. A power conversion circuit 61 that converts the voltage into voltage and outputs it, and an inverter circuit 62 that applies a variable DC voltage to the motor 3 are provided. The power conversion circuit 61 rectifies the AC voltage and outputs a rectified voltage after rectification. When the rectifying circuit 61A and the rotating shaft 31 rotate at a predetermined rotational speed Nt or more, the minimum value of the variable DC voltage is less than the induced voltage generated in the motor 3 and the rotating shaft 31 rotates at the predetermined rotational speed Nt or less. A smoothing capacitor that smoothes the rectified voltage so that the minimum value is higher than the induced voltage.

このような構成によると、回転軸31の実回転数が所定回転数Nt以下で回転している状態では、無通電期間が発生せず、回転数脈動の変動幅も小さいため、顕著な騒音は発生しない。また、仮に、回転軸31の実回転数が所定回転数Nt超となった場合には、無通電期間が生じて回転数脈動が発生し、騒音が顕著となるが、無負荷状態においては、回転軸31の実回転数は所定回転数Nt以下に制限されているため、顕著な騒音が発生することを抑制できる。   According to such a configuration, in the state where the actual rotation speed of the rotary shaft 31 is rotating at a predetermined rotation speed Nt or less, the non-energization period does not occur and the fluctuation range of the rotation speed pulsation is small. Does not occur. In addition, if the actual rotational speed of the rotating shaft 31 exceeds the predetermined rotational speed Nt, a non-energization period occurs and rotational speed pulsation occurs and noise becomes significant. Since the actual rotational speed of the rotating shaft 31 is limited to a predetermined rotational speed Nt or less, it is possible to suppress the occurrence of significant noise.

また、ディスクグラインダ1においては、変速ダイヤル部9の被操作量すなわちダイヤル9Aのダイヤル設定「1」の状態を基準とした回動角度に基づいて、回転軸31の回転数を9156rpmから32400rpmまでの範囲において制御する制御回路部72を備えており、回転軸31の実回転数は、無負荷状態でない場合、当該回動角度が0°から200°まで増加するに従って、9156rpmから32400rpmまで増加する。また、無負荷状態である場合、回転軸31の実回転数は、当該回動角度が0°から120°まで増加するに従って、9156rpmから所定回転数Ntまで増加し、120°から200°まで増加する間、所定回転数Nt以下に制限される。このため、無負荷状態である場合に回転軸31の実回転数は所定回転数Nt以下に制限される。これにより、大きな騒音が発生しない回転数を所定回転数Ntとして採用することで、無負荷状態(無負荷時)の騒音を低減することができる。   Further, in the disc grinder 1, the rotational speed of the rotary shaft 31 is set from 9156 rpm to 32400 rpm based on the amount of operation of the speed change dial unit 9, that is, the rotation angle based on the dial setting “1” state of the dial 9A. A control circuit unit 72 for controlling in the range is provided, and the actual rotational speed of the rotary shaft 31 increases from 9156 rpm to 32400 rpm as the rotation angle increases from 0 ° to 200 ° when not in a no-load state. In the no-load state, the actual rotational speed of the rotary shaft 31 increases from 9156 rpm to a predetermined rotational speed Nt and increases from 120 ° to 200 ° as the rotational angle increases from 0 ° to 120 °. In the meantime, the rotation speed is limited to a predetermined rotation speed Nt or less. For this reason, in the no-load state, the actual rotational speed of the rotating shaft 31 is limited to a predetermined rotational speed Nt or less. Accordingly, by adopting the rotation speed at which no large noise is generated as the predetermined rotation speed Nt, noise in a no-load state (no load) can be reduced.

また、本実施の形態においては、回転軸31の実回転数は、無負荷状態である場合において、ダイヤル9Aのダイヤル設定「1」の状態を基準とした回動角度が120°から200°まで増加する間、所定回転数Ntに維持される。このため、無負荷状態であり、且つ、当該回動角度が120°を超える場合、回転軸31の実回転数は、所定回転数Nt以下の回転数範囲において最大回転数である所定回転数Ntに維持される。これにより、無負荷状態から作業を開始して無負荷状態でない状態(有負荷状態)となった場合に回転軸31の実回転数を短時間で当該回動角度に応じた実回転数(所定回転数Ntよりも大きい回転数)まで上昇させることができ、作業効率を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the actual rotational speed of the rotary shaft 31 is from 120 ° to 200 ° with respect to the dial 9A in the dial setting “1” state in the no-load state. While increasing, the rotation speed is maintained at a predetermined rotational speed Nt. For this reason, when there is no load and the rotation angle exceeds 120 °, the actual rotation speed of the rotary shaft 31 is the predetermined rotation speed Nt that is the maximum rotation speed in the rotation speed range equal to or less than the predetermined rotation speed Nt. Maintained. As a result, when the operation is started from the no-load state and the state is not the no-load state (loaded state), the actual number of rotations of the rotating shaft 31 is determined according to the rotation angle (predetermined) in a short time. The rotation speed can be increased to a rotation speed greater than the rotation speed Nt), and the working efficiency can be improved.

本発明による電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記の実施の形態においては、ディスクグラインダ1を例にとって説明したが、これに限定されず、マルチカッタ、セーバソー、サンダ、ポリッシャ等に適用可能である。   The power tool according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention described in the claims. For example, in the above-described embodiment, the disk grinder 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a multi-cutter, a saver saw, a sander, a polisher, and the like.

また、本実施の形態においては、ユーザ設定回転数は変速ダイヤル部9のダイヤル9Aのダイヤル設定「1」の状態からの回動角度(被操作量)で設定したが、これに限られない。例えば、変速ダイヤル部9に替えて押ボタン式スイッチを設けユーザ設定回転数を押ボタン式スイッチの押圧回数で設定する構成としてもよい。この場合、被操作量は、押ボタンの押圧回数となる。さらに、変速ダイヤル部9に替えて液晶タッチパネルを設けユーザ設定回転数をタッチ回数で設定する構成としてもよい。この場合、被操作量は、タッチ回数となる。   Further, in the present embodiment, the user set rotational speed is set by the rotation angle (operated amount) from the dial setting “1” state of the dial 9 </ b> A of the transmission dial unit 9, but is not limited thereto. For example, a push button type switch may be provided instead of the speed change dial unit 9, and the user set rotation speed may be set by the number of times the push button type switch is pressed. In this case, the operated amount is the number of times the push button is pressed. Furthermore, it is good also as a structure which replaces with the speed-change dial part 9, and provides a liquid crystal touch panel and sets a user setting rotation speed by the frequency | count of a touch. In this case, the operated amount is the number of touches.

また、本実施の形態においては、モータ3は、ブラシレスモータであったが、ブラシ付モータであってもよい。この場合、上述したピニオンギヤ41及び傘歯車42の歯同士の衝突音に起因する顕著な騒音は発生しないが、上述した無負荷状態における回転軸31の実回転数を制限する制御を行うことにより、無負荷状態における騒音を低減することができる。   Moreover, in this Embodiment, although the motor 3 was a brushless motor, a motor with a brush may be sufficient. In this case, no significant noise is generated due to the collision noise between the teeth of the pinion gear 41 and the bevel gear 42 described above, but by performing control to limit the actual rotational speed of the rotating shaft 31 in the above-described no-load state, Noise in a no-load state can be reduced.

1…ディスクグラインダ 2…ハウジング 3…モータ 4…動力伝達機構 5…出力軸部 6…第1基板 7…第2基板 8…電源コード 8A…第1接続端子 8B…第2接続端子 9…変速ダイヤル部 9A…ダイヤル 21…モータハウジング 22…ギヤハウジング 23…リアハウジング 31…回転軸 32…ロータ 41…ピニオンギヤ 42…傘歯車 61…電源変換回路 61A…整流回路 61B…平滑コンデンサ 62…インバータ回路 71…制御用電源回路部 72…制御回路部 It…電流閾値 Nt…所定回転数 P…商用交流電源 T…砥石 VCC…基準電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disc grinder 2 ... Housing 3 ... Motor 4 ... Power transmission mechanism 5 ... Output shaft part 6 ... 1st board | substrate 7 ... 2nd board | substrate 8 ... Power cord 8A ... 1st connection terminal 8B ... 2nd connection terminal 9 ... Shift dial 9A ... Dial 21 ... Motor housing 22 ... Gear housing 23 ... Rear housing 31 ... Rotating shaft 32 ... Rotor 41 ... Pinion gear 42 ... Bevel gear 61 ... Power conversion circuit 61A ... Rectifier circuit 61B ... Smoothing capacitor 62 ... Inverter circuit 71 ... Control Power supply circuit unit 72 ... Control circuit unit It ... Current threshold value Nt ... Predetermined rotation speed P ... Commercial AC power supply T ... Grinding wheel VCC ... Reference voltage

Claims (13)

ブラシレスモータと、
外部交流電源と接続可能な電源接続部と、
該外部交流電源から出力される交流電圧を整流及び平滑し、該外部交流電源の周波数の2倍の周波数で変動する変動直流電圧に変換して出力する変換回路部と、
該変換回路部が出力する該変動直流電圧を該ブラシレスモータに印加するインバータ回路部と、
該ブラシレスモータの回転数を目標回転数に近づける定回転数制御を行うモータ制御手段と、を備え、
該ブラシレスモータが無負荷状態の場合において、該目標回転数は該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しないように設定されることを特徴とする電動工具。
A brushless motor,
A power connection that can be connected to an external AC power source;
A conversion circuit unit that rectifies and smoothes an AC voltage output from the external AC power supply, converts the voltage to a variable DC voltage that fluctuates at a frequency twice that of the external AC power supply, and outputs the changed DC voltage;
An inverter circuit for applying the variable DC voltage output from the conversion circuit to the brushless motor;
Motor control means for performing constant rotational speed control for bringing the rotational speed of the brushless motor close to the target rotational speed,
An electric tool characterized in that, when the brushless motor is in a no-load state, the target rotational speed is set so that a non-energized section where no current flows through the brushless motor does not occur.
該変換回路部は、
該外部交流電源から出力される該交流電圧を整流し整流後の整流電圧を出力する整流回路と、
該整流電圧が変動するように平滑する平滑コンデンサと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の電動工具。
The conversion circuit section
A rectifier circuit that rectifies the AC voltage output from the external AC power supply and outputs a rectified voltage after rectification;
The power tool according to claim 1, further comprising a smoothing capacitor that smoothes the rectified voltage so as to fluctuate.
該ブラシレスモータの回転数を設定するための操作部と、
該操作部によって設定された設定回転数又は該操作部の被操作量に応じて該ブラシレスモータの回転数を制御する回転数制御手段と、を備え、
該ブラシレスモータが無負荷状態の場合において、該回転数制御手段は、該設定回転数が所定回転数を超えている場合又は該被操作量が所定量を超えている場合に該設定回転数又は該被操作量にかかわらず該無通電区間が発生しないよう該ブラシレスモータの回転数の上限を制限することを特徴とする請求項2に記載の電動工具。
An operation unit for setting the rotation speed of the brushless motor;
A rotation speed control means for controlling the rotation speed of the brushless motor according to the set rotation speed set by the operation section or the operated amount of the operation section;
In a case where the brushless motor is in a no-load state, the rotation speed control means performs the setting rotation speed or the rotation speed when the set rotation speed exceeds a predetermined rotation speed or when the operated amount exceeds a predetermined amount. The electric tool according to claim 2, wherein the upper limit of the rotation speed of the brushless motor is limited so that the non-energized section does not occur regardless of the operated amount.
該回転数制御手段は、該設定回転数が該所定回転数を超えていない場合又は該被操作量が所定量を超えていない場合には、該設定回転数又は該被操作量が大きくなるに従い該ブラシレスモータの回転数を高くすることを特徴とする請求項3に記載の電動工具。   When the set rotational speed does not exceed the predetermined rotational speed or when the operated amount does not exceed the predetermined amount, the rotational speed control means increases the set rotational speed or the operated amount. The electric tool according to claim 3, wherein the rotational speed of the brushless motor is increased. 該回転数制御手段は、該ブラシレスモータが該無負荷状態でない場合、該設定回転数又は該被操作量に応じて該ブラシレスモータの回転数を制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の電動工具。   The rotation speed control means controls the rotation speed of the brushless motor according to the set rotation speed or the operated amount when the brushless motor is not in the no-load state. The electric tool described. 該ブラシレスモータが無負荷状態であるか否かを判別する無負荷判別手段を備え、
該回転数制御手段は、該無負荷状態である場合、該設定回転数又は該被操作量にかかわらず該ブラシレスモータが該所定回転数以下で回転するように該ブラシレスモータを制御することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の電動工具。
Comprising no-load determining means for determining whether or not the brushless motor is in a no-load state;
The rotation speed control means controls the brushless motor so that the brushless motor rotates at the predetermined rotation speed or less regardless of the set rotation speed or the operated amount in the no-load state. The power tool according to any one of claims 3 to 5.
該回転数制御手段は、該無負荷状態であり、且つ、該設定回転数が該所定回転数を超えている場合又は該被操作量が該所定量を超えている場合、該所定回転数で該ブラシレスモータが回転するように該ブラシレスモータを制御することを特徴とする請求項6に記載の電動工具。   The rotational speed control means is in the no-load state, and when the set rotational speed exceeds the predetermined rotational speed or when the manipulated amount exceeds the predetermined rotational speed, The power tool according to claim 6, wherein the brushless motor is controlled so that the brushless motor rotates. 該無負荷判別手段は、該ブラシレスモータに流れる電流に基づいて該ブラシレスモータが該無負荷状態であるか否かを判別することを特徴とする請求項6に記載の電動工具。   The electric tool according to claim 6, wherein the no-load determining means determines whether or not the brushless motor is in the no-load state based on a current flowing through the brushless motor. 該平滑コンデンサは、該ブラシレスモータが該所定回転数超で回転した場合又は該被操作量が該所定量を超える場合は該変動直流電圧の最小値が該ブラシレスモータに発生する誘起電圧以下となり且つ該ブラシレスモータが該所定回転数以下で回転している場合は該最小値が該誘起電圧よりも高くなるように該整流電圧を平滑することを特徴とする請求項3又は4に記載の電動工具。   The smoothing capacitor is configured such that when the brushless motor rotates at a speed exceeding the predetermined rotation number or when the manipulated amount exceeds the predetermined amount, the minimum value of the variable DC voltage is equal to or less than an induced voltage generated in the brushless motor; 5. The electric tool according to claim 3, wherein, when the brushless motor rotates at the predetermined rotation speed or less, the rectified voltage is smoothed so that the minimum value is higher than the induced voltage. 6. . 該平滑コンデンサの容量は、180μF以下であることを特徴とする請求項2又は9に記載の電動工具。   The electric tool according to claim 2 or 9, wherein a capacity of the smoothing capacitor is 180 µF or less. ブラシレスモータと、
外部交流電源と接続可能な電源接続部と、
該外部交流電源から出力される交流電圧を整流及び平滑し、該外部交流電源の周波数の2倍の周波数で変動する変動直流電圧に変換して出力する変換回路部と、
該変換回路部が出力する該変動直流電圧を該ブラシレスモータに印加するインバータ回路部と、を備え、
該ブラシレスモータが無負荷状態である場合には該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しない回転数で該ブラシレスモータを駆動すると共に、該ブラシレスモータが有負荷状態では該無負荷状態よりも該回転数を上昇させて該ブラシレスモータを駆動するように構成したことを特徴とする電動工具。
A brushless motor,
A power connection that can be connected to an external AC power source;
A conversion circuit unit that rectifies and smoothes an AC voltage output from the external AC power supply, converts the voltage to a variable DC voltage that fluctuates at a frequency twice that of the external AC power supply, and outputs the changed DC voltage;
An inverter circuit unit that applies the variable DC voltage output by the conversion circuit unit to the brushless motor,
The brushless motor is unloaded condition a is to drive the said brushless motor at a rotational speed unpowered interval no current flows in the brushless motor does not occur when Rutotomoni, wireless load the brushless motor is in loaded conditions A power tool configured to drive the brushless motor by increasing the number of rotations more than the state.
該ブラシレスモータの回転数を設定するための操作部を備え、
該操作部によって設定された設定回転数又は該操作部の被操作量にかかわらず該ブラシレスモータに電流が流れない無通電区間が発生しない回転数になるよう該回転数の上限を制限するように構成したことを特徴とする請求項11に記載の電動工具。
An operation unit for setting the rotation speed of the brushless motor;
Regardless of the set rotational speed set by the operating unit or the operated amount of the operating unit, the upper limit of the rotational speed is limited so that the non-energized section where no current flows through the brushless motor does not occur. The power tool according to claim 11 , wherein the power tool is configured.
該操作部によって設定された設定回転数又は該操作部の被操作量に応じて該ブラシレスモータの回転数の上限を制限するように該ブラシレスモータを制御する回転数制御手段を備え、
該回転数制御手段は、該ブラシレスモータが無負荷状態であり、且つ、該設定回転数が所定回転数を超えている場合又は該被操作量が所定量を超えている場合、該設定回転数又は該被操作量にかかわらず該ブラシレスモータの回転数の上限を制限するように又は該所定回転数で該ブラシレスモータが回転するように、該ブラシレスモータを制御することを特徴とする請求項12に記載の電動工具。
A rotation speed control means for controlling the brushless motor so as to limit the upper limit of the rotation speed of the brushless motor according to the set rotation speed set by the operation section or the operated amount of the operation section;
When the brushless motor is in a no-load state and the set rotational speed exceeds a predetermined rotational speed, or when the manipulated amount exceeds a predetermined amount, the rotational speed control means or claim 12 in which the brushless motor or at the predetermined rotational speed so as to limit the upper limit of the rotational speed of the brushless motor regardless to said operation amount so as to rotate, and controlling the brushless motor The electric tool as described in.
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