KR20140098183A - 철근 결속기 - Google Patents

Abstract

전동 공구(A)는 모터(4)의 정역 회전을 1회 이상 반복하여 작업부(5)를 동작시킨다. 상기 모터(4)는 브러시리스 모터로 구성된다. 상기 모터(4)에는 로터(15)의 위치를 검출하는 센서(H)가 로터(15)의 정회전 방향에서 스테이터 치형부(16)끼리의 중간으로부터 전기각에서 30°±θ°진각하도록 배치된다. 상기 모터(4)의 회전을 제어하는 제어부(20)는 상기 센서(H)의 검출 결과를 기초로 하여 모터(4)의 구동 신호를 제어한다. 또한, 제어부(20)는 상기 로터(15)의 정역 회전의 어느 회전에 있어서도 상기 로터(15)와 센서(H)의 검출 신호와의 관계가 동등해지도록 상기 센서(H)의 검출 신호를 선택한다.

Description

철근 결속기 {REINFORCING BAR BINDING MACHINE}

본 발명은 전동 공구, 상세하게는 모터의 정역 회전으로 작업부를 동작시키는 전동 공구이며 모터를 브러시리스 모터로 구성한 전동 공구에 관한 것이다.

본 발명은 전동 공구, 상세하게는 모터의 정역 회전에서 작업부를 동작시키는 전동 공구에 이용 가능하다.

모터를 정역 회전시켜 작업부를 작동시키는 전동 공구로서, 철근을 와이어로 결속하는 철근 결속기가 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2003-267307호). 이 철근 결속기에는 구동원으로서, 브러시 모터가 사용되는 것이 일반적이었다. 이 브러시 모터가 사용되는 이유는, 소형이고 높은 토크를 얻을 수 있는 점으로부터, 브러시 모터를 사용함으로써 기기의 소형화가 도모되기 때문이다.

상기한 종래의 철근 결속기에 있어서, 브러시 모터의 정회전, 정지, 역회전 동작의 절환 타이밍을 결정하는 수단으로서, 작업부의 각처에 위치 센서가 배치되고, 센서 위치 통과의 유무에 의해 작업부의 상태가 파악된다. 그러나, 복잡한 회전 절환을 행하기 위해서는 많은 센서가 필요해지고, 고정밀도의 위치 정보를 얻기 위해서는, 센서 위치 조정 공정이 필요해진다.

또한, 임의의 기준 위치를 기점으로 시간 감시에 의해 위치를 추정하는 경우에는, 배터리 전압의 변화에 수반하여 모터 속도가 변화되므로, 추정 위치의 오차가 크다는 문제가 있었다.

또한, 단시간에 급가감속을 반복하면 이하의 문제가 발생할 우려가 있다. (1) 모터는 정역 회전시마다 돌입 전류가 흘러 권선이 가열된다. 급반전시키기 위해 회전 중에 브러시 극성을 절환하면 불꽃이 발생하여, 브러시가 마모되어 교환의 메인터넌스가 필요해진다.

(2) 모터의 수명에 이르는 과정에서는 모터의 특성(회전수, 가속도)의 저하가 발생하므로 기기의 성능 저하를 피할 수 없다.

(3) 모터의 특성이 내려가면, 효율이 좋은 상태로 사용할 수 없어, 소비 전력이 커지고, 배터리 구동의 경우에는 1충전당의 작업량이 저하되므로 충전 횟수가 늘어나게 되어, 결과적으로 배터리의 수명이 짧아진다.

또한, 브러시 모터의 구조상, 로터 각도와 권선의 통전 타이밍이 물리적으로 결정되어 버리므로, 정회전에서 효율이 좋은 설정은, 역회전에서는 비효율이고 노이즈가 큰 설정이 되어, 정역 회전이 혼재하는 제어에 있어서는, 효율이 좋은 동작을 기대할 수 없는 등의 문제가 있었다.

본 발명의 1 이상의 실시예는 브러시 모터 대신에, 브러시리스 모터를 사용함으로써, 장기간에 걸쳐서 안정된 기능을 발휘하는 동시에, 메인터넌스에 부하가 가해지지 않는 전동 공구를 제공한다.

본 발명의 1 이상의 실시예에 따르면, 모터의 정역 회전을 1회 이상 반복하여 작업부를 동작시키는 전동 공구는 상기 모터의 로터의 위치를 검출하는 센서를 갖고, 상기 센서의 검출 신호에 의해 상기 모터의 회전수와 회전 위치의 어느 한쪽, 또는 양쪽이 계측되어 계측 결과로부터 상기 작업부의 작동 상태가 인식된다.

상기한 전동 공구에 따르면, 센서의 검출 신호로부터 로터의 회전수나 회전 위치를 판단하는 것이 가능해져, 작업부의 작동 상태를 검출하는 위치 센서를 다수 설치할 필요가 없어져, 부품수를 삭감할 수 있는 동시에, 모터 회전수에 수반하는 높은 분해능의 위치 정보를 얻을 수 있다. 이로 인해, 위치 센서의 조정 공정의 삭제, 작업 확인 등의 조립 작업에 있어서의 효율을 높이는 동시에, 위치 센서의 고장에 의한 트러블의 발생도 없어져, 고품질의 전동 공구를 제공할 수 있다.

또한, 상기 전동 공구는 상기 모터의 구동 전류를 제한하는 제한 수단을 구비하고, 상기 제한 수단은 상기 전류의 제한을 적어도 2단계 이상의 전류값으로 제어하도록 해도 좋다.

상기한 전동 공구에 따르면, 큰 토크를 필요로 하는 경우(급가속을 필요로 하고, 부하 토크가 큼)에는 큰 구동 전류로, 작은 구동 토크여도 좋을 때에는 작은 구동 전류로 모터를 구동할 수 있어, 소비 전류를 억제하는 동시에 모터의 발열을 억제할 수 있다.

또한, 상기 전동 공구는 상기 센서를 3개 이상 갖고, 상기 모터를 브러시리스 모터로 구성해도 좋다.

상기한 전동 공구에 따르면, 브러시 모터를 브러시리스 모터로 함으로써 모터의 수명을 결정짓는 브러시 자체를 없앨 수 있어, 전동 공구의 수명을 비약적으로 연장시키는 것이 가능해진다.

상기 센서를, 스테이터의 치형부끼리의 중간으로부터 전기각을 30°±θ°진각하도록 배치하고, 상기 모터의 회전수를 제어하는 제어부는 상기 센서에 의한 로터의 위치의 검출 결과를 기초로 하여 모터를 구동하는 구동 신호를 제어하고, 상기 제어부는 상기 로터의 정역 회전의 어느 회전에 있어서도 상기 로터의 위치와 센서의 검출 신호와의 관계가 동등해지도록 상기 센서의 검출 신호를 선택하도록 해도 좋다.

상기한 전동 공구에 따르면, 로터의 위치를 검출하는 센서의 위치를 스테이터 치형부끼리의 중간으로부터 회전의 역방향으로 전기각 30도 어긋나게 하여 배치함으로써, 전압 인가의 타이밍을 정회전 시에도, 역전 시에도 먼저 검출할 수 있으므로, 정회전, 역회전 모두 모터의 효율이 좋은 진각으로 회전시킬 수 있다.

*또한, 상기 전동 공구는 상기 모터의 구동 전류를 제한하는 제한 수단을 구비하고, 상기 제한 수단은 상기 전류의 제한을 적어도 2단계 이상의 전류값으로 제어해도 좋다.

상기한 전동 공구에 따르면, 정역 회전의 양쪽에 있어서 효율이 좋은 운전을 할 수 있으므로, 필요 토크에 대한 전류가 작아져 제한값을 낮게 설정할 수 있으므로, 소비 전류의 저감, 발열의 억제의 효과를 더욱 기대할 수 있다.

그 밖의 특징 및 효과는 실시예의 기재 및 첨부한 클레임으로부터 명백하다.

도1은 본 발명의 전형적 실시예의 전동 공구를 도시하는 설명도.
도2a는 브러시 모터와 센서의 관계를 설명하는 정면도.
도2b는 브러시 모터와 센서의 관계를 설명하는 측면측 사시도.
도3a는 브러시리스 모터에 설치한 센서의 위치의 설명도.
도3b는 브러시리스 모터에 설치한 센서의 위치의 설명도.
도4는 상기 브러시리스 모터의 구동을 설명하는 블럭도.
도5a는 상기 브러시리스 모터의 정회전 시의 센서와 인버터의 구동 신호와의 관계를 설명하는 타임차트.
도5b는 상기 브러시리스 모터의 역회전 시의 센서와 인버터의 구동 신호와의 관계를 설명하는 타임차트.
도6은 브러시리스 모터의 다른 예의 설명도.
도7은 철근 결속기의 일련의 흐름을 모터의 회전수로 제어하는 흐름도.
도8은 장해 발생 시의 리커버리를 설명하는 흐름도.
도9의 (a) 내지 도9의 (c)는 상기 철근 결속기의 모터에 흐르는 전류의 변화와 제어 후의 전류의 설명도.
도10은 상기 전류 제어를 행하기 위한 블럭도.

도1은 본 발명에 관한 전동 공구(A)의 일례를 나타낸다. 이하, 본 발명의 전형적 실시예로서 철근을 결속하는 철근 결속기에 본 발명을 적용하는 경우에 대해 설명한다. 이 철근 결속기(A)에서는 카트리지(1)로부터 와이어(100)를 이송 모터(2)에 의해 가이드 아암(3)으로 송출하고, 철근(200)에 감아 돌린 후, 비틀림 모터(4)를 회전시켜 철근(200)을 와이어(100)로 결속한다. 이송 모터(2)를 정회전시켜 와이어(100)를 철근(200)에 감아 돌린다. 그 후, 비틀림 모터(4)를 정회전시켜 슬리브(작업부)(5)를 전방으로 슬라이드 이동시키면 선단부에 설치한 훅(6)이 와이어(100)를 파지한다. 그 후, 이송 모터(2)를 역회전시켜 와이어(100)의 쳐짐을 제거한다. 그리고, 다시 비틀림 모터(4)를 정회전시켜 슬리브(5)를 전진시키면, 이 슬리브(5)에 연계된 커터(7)가 작동하여 와이어(100)가 컷트된다.

여기서, 훅(6)은 철근(200)에 감아 돌려진 와이어(100)의 일부를 파지한 상태로 되어 있다. 그리고, 비틀림 모터(4)를 더욱 정회전시켜 슬리브(5)를 더욱 전진시키면, 슬리브(5)의 회전을 억제하고 있는 도시하지 않은 갈고리로부터 벗어나서, 슬리브(5)가 회전을 시작한다. 그리고, 슬리브(5)의 선단부에 설치한 훅(6)도 슬리브(5)와 일체로 되어 회전하여, 파지하고 있는 와이어(100)를 비틀어 철근(200)을 결속한다. 결속이 종료되면 비틀림 모터(4)를 역회전시켜, 훅(6)에 의한 와이어(100)의 파지를 릴리스하여, 슬리브(5)를 원점으로 복귀시킨다.

본 발명의 전형적 실시예인 철근 결속기는, 도2에 도시한 바와 같이 모터(4)의 회전축(10)에는 센서 마그넷(11)을 주위면의 일부에 배치한 대략 원판 형상의 마그넷 유닛(12)이 설치된다. 마그넷 유닛(12)의 근방에는 센서 마그넷(11)에 반응하는 홀 센서나 서치 코일 등의 검출 센서(13)가 설치된다. 검출 센서(13)가 홀 센서이면, 자속의 변화의 주기로부터 로터(14)의 회전수가 검출되고, 전압으로부터 로터(14)의 위치가 검출된다. 검출 센서(13)가 서치 코일이면, 유기 전압으로부터 회전수를 아날로그값으로서 검출할 수 있고, 로터(14)의 회전 위치나 회전수로부터 슬리브(5)의 상태를 파악할 수 있다. 이와 같이, 상술한 슬리브(5)의 위치를 위치 검출 센서를 사용하지 않고 판단하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 슬리브(5)의 송출에 관해서는 정회전을 몇번하면, 슬리브(5)가 어느 위치에 있는 것인지를 파악할 수 있다.

또한, 동작 시간에 기기의 상태를 파악하면 배터리의 전압의 변화에 따라서 모터의 속도가 바뀌기 때문에 정확하게 기기의 상태를 파악할 수 없으나, 회전량으로 파악하면 속도에 관계없이 상태를 파악하는 것이 가능해진다.

상술한 비틀림 모터(4)는 소형, 높은 토크가 요구되므로, 일반적으로 브러시 모터를 사용하고 있으나, 종래 기술의 문제점에서도 설명한 바와 같이 다양한 문제가 있다. 이로 인해, 본 발명의 전형적 실시예에서는 이 비틀림 모터(4)를 브러시 모터 대신에 브러시리스 모터(예를 들어, 6슬롯 4극의 브러시리스 모터)를 사용한다.

이 비틀림 모터(4)에서는 로터(15)의 위치가 3개의 센서(H)에 의해 검출된다. 그 검출 결과를 기초로 하여 스테이터 권선(C)에 전류가 흐르게 되고, 스테이터 치형부(16)에 발생하는 자계와 로터(15)의 영구 자석(17)의 전자력에 의한 흡인 반발에 의해 로터가 회전한다. 로터(15)의 위치를 검출하는 홀 센서(H)(H1, H2, H3)를, 도3a에 도시한 바와 같이 스테이터 치형부(16)끼리의 중간(진각 0도)에 배치하면, 정역 회전의 어느 회전 시에 있어서도 동일한 특성을 얻을 수 있다. 그러나, 최대의 토크를 발생하는 전류 통전 타이밍에 대해, 권선 인덕턴스에 의한 전류의 지연 시간을 고려하여 빠르게 전압을 인가할 필요가 있다. 이로 인해, 영구 자석(17)을 매립한 로터(15)의 경우, 릴럭턴스 토크를 유효하게 사용하기 위해서는, 상기 타이밍보다 앞서서, 회전 방향으로 가서 스테이터 권선(C)에 전류를 흐르게 하는 것이 필요해진다. 그래서, 전압 인가의 타이밍을 일찍 검출하기 위해, 본 발명에서는, 도3b에 도시한 바와 같이 로터(15)의 위치를 검출하는 센서(H)의 위치를 스테이터 치형부(16)끼리의 중간으로부터 역회전 방향으로 전기각에서 30°e1 정도 어긋나게 하여 배치하였다. 이에 의해, 정회전 시에는 높은 토크로 회전시킬 수 있게 된다. 단, 로터(15)의 역회전 시에는 상기 센서(H)와 로터(15)의 위치가 전기각으로 30° 지연되게 되어, 정회전 시와 동일한 로직으로 센서에 대응하여 스테이터 권선(C)에 흐르는 전류를 제어하면 높은 토크로 회전시킬 수 없게 된다. 그러나, 상기 로터(15)의 정역 회전의 어느 회전에 있어서도 상기 로터(15)의 위치를 동등하게 검출하도록 상기 센서(H)의 검출 신호를 선택하도록 한 것이다.

도4는 비틀림 모터(4)의 전기적 제어를 설명하는 블럭도이다. 로터(15)의 위치는 홀 센서(H1 내지 H3)에 의해 검출된다. 홀 센서(H1 내지 H3)의 검출 결과를 기초로 하여 제어부(20)는 인버터(21)에 구동 신호를 출력하고, U상, V상, W상의 스테이터 권선(C)(C1 내지 C3)에 구동 전류를 흐르게 하여, 발생하는 자계로 로터(15)의 영구 자석(17)과 흡인 반발을 반복하여 로터(15)를 회전시킨다.

이 제어부(20)는, 로터(15)를 정회전 시킬 때에는, 도5a에 도시한 바와 같이, 센서(H1, H2, H3)가 온일 때에는 인버터(21)의 상부 아암(U＋, V＋, W＋)의 게이트(G1 내지 G3)를 차례로 온으로 하고, 센서(H1, H2, H3)가 오프일 때에는 인버터(21)의 하부 아암(U－, V－, W－)의 게이트(G4 내지 G6)를 차례로 온으로 하여 스테이터 권선(C1 내지 C3)에 구동 전류를 흘리도록 인버터(21)를 제어한다. 또한, 제어부(20)는, 로터(15)를 역회전시킬 때는, 도5b에 도시한 바와 같이, 센서(H3, H2, H1)가 오프일 때에는 인버터(21)의 상부 아암(W＋, V＋, U＋)의 게이트를 차례로 온으로 하고, 센서(H3, H2, H1)가 온일 때에는 인버터(21)의 하부 아암(W－, V－, U－)의 게이트를 차례로 온으로 하여 스테이터 권선(C1 내지 C3)에 구동 전류를 흘리도록 인버터(21)를 제어한다. 이와 같이, 로터(15)의 회전 방향이 제어된다.

또한, 상술한 로터(15)에 배치하는 영구 자석(17)이, 도6에 도시한 바와 같이 원호 형상으로 만곡된 형상인 경우, 릴럭턴스 토크가 강하게 작용한다. 이로 인해, 전기각으로 40°e1 정도의 빠른 전압 인가가 가장 효율이 좋은 경우도 있다. 기기의 정회전과 역회전의 비율에 따라서는, 어느 하나를 우선으로 하는 센서 배치로 한쪽이 종합적인 입력을 저감시킬 수 있는 것이라고 생각되므로, 정회전을 중시하는 경우에는 정회전에 대해, 예를 들어 전기각을 40°진행시켜 배치하고, 역회전 시에는 전기각을 20°진행시킨 모터 구동으로 하는 것을 생각할 수 있다.

상기 제어부(20)는 로터(15)의 위치를 검출하는 센서(H)의 검출 신호를 카운트함으로써 모터의 회전수를 인식할 수 있다. 이로 인해, 상술한 브러시 모터의 경우와 마찬가지로, 슬리브(5)의 위치를 위치 검출 센서를 사용하지 않고, 인식하는 것이 가능해진다. 즉, 슬리브(5)의 송출에서는 정회전을 몇번 하면, 슬리브(5)가 어느 위치에 있는지를 파악할 수 있다.

예를 들어, 도7의 흐름도에서 설명하면, 와이어의 이송 모터를 회전시켜 와이어를 송출하고(스텝 ST1), 이송 모터가 N1 회전하면(스텝 ST2), 와이어가 철근에 감아 돌려졌다고 판단하여, 스텝 ST3으로 진행하여 이송 모터를 정지한다. 계속해서, 비틀림 모터를 정회전시켜 슬리브를 전진시켜(스텝 ST4), N2 회전하면 훅이 와이어를 파지하는 위치로 진행되었다고 판단하여(스텝 ST5), 스텝 ST6으로 진행하여 비틀림 모터를 정지시킨다. 그 후, 이송 모터를 역회전시켜(스텝 ST7), N3 회전하면 와이어의 쳐짐을 제거하였다고 판단하여(스텝 ST8), 스텝 ST9로 진행하여 이송 모터의 회전을 멈추고, 비틀림 모터를 다시 정회전시킨다(스텝 ST10).

비틀림 모터가 회전하여, N4 회전하면(스텝 ST11), 슬리브가 전진하여 와이어 커터가 작용하는 위치까지 진행하여 와이어가 컷트되었다고 판단한다. 스텝 ST12에서 토크의 부하가 소정의 값이 되면 철근의 결속이 종료되었다고 판단하여, 스텝 ST13으로 진행하여 와이어로부터 훅을 해제하는 동시에 슬리브를 원점으로 복귀시키기 위해 비틀림 모터를 역회전시킨다. 비틀림 모터가 N5 회전하면, 슬리브가 원점으로 복귀되었다고 판단하여(스텝 ST14) 스텝 ST15로 진행하고, 비틀림 모터를 정지하여 일련의 결속 작업이 종료된다.

또한, 와이어의 결속이 실패하여, 와이어가 훅에 얽힌 상태로 된 경우에는, 전원을 오프로 하고, 손으로 훅을 돌려서 와이어의 제거를 해야만 하지만, 상술한 모터의 동작 제어와 마찬가지로 트러블 시에도 대응시킬 수 있다.

로터의 위치는 센서에 의해 검출하고 있으므로, 센서의 검출 결과로부터 로터의 회전 위치를 판단할 수 있다. 로터의 회전 위치를 알게 되면, 훅의 회전 위치도 알게 된다. 이로 인해, 예를 들어, 도8의 흐름도에 도시한 바와 같이, 에러 발생 시에는 도시하지 않은 에러 해제 버튼을 누르면(스텝 ST20), 로터가 회전하고(스텝 ST21), 센서(H1, H2, H3)의 조합으로부터 로터의 회전 위치가 소정의 위치(해제 위치)로 되었다고 판단되었을 때(스텝 ST22), 스텝 ST23으로 진행하여 모터가 정지된다. 이로 인해, 손으로 훅을 돌리지 않아도 얽힌 와이어를 제거 가능한 위치에서 훅을 멈출 수 있고, 스텝 ST24에서 트러블 해제 작업을 용이하게 행할 수 있다.

그리고, 상기 제어부(20)는 인버터(21)의 게이트를 제어하여 로터의 정역 회전을 제어하는 동시에, 모터에 흐르는 전류의 크기도 제어하고 있다. 일반적으로, 모터의 기동 시, 회전 전환 시에는 큰 돌입 전류가 흐르지만, 이 돌입 전류가 흐르는 것에 의해 모터가 발열되므로, 상기 제어부(20)는 이 발열을 억제하기 위해 돌입 전류를 감시하여 제어하고 있다.

종래의 결속기의 비틀림 모터(4)에 흐르는 전류를 도9의 (a)에 도시한다. T1의 시간대는 모터(4)를 정회전시켜 슬리브(5)를 전진시키는 시간대이고, T2의 시간대는 모터(4)를 정회전시켜서 와이어를 비틀어 철근을 결속하는 시간대이고, T3의 시간대는 비틀린 와이어로부터 훅(6)을 제거하여 슬리브(5)를 후퇴시키는 시간대를 나타내고 있다.

도9의 (a)에 도시하는 종래의 결속기에 있어서는, 각 시간대의 시작은 돌입 전류가 크게 흐른다. 그러나, 본 발명의 전형적 실시예에 있어서, T1의 시간대는, 도9의 (b)에 도시한 바와 같이 슬리브(5)를 전진시킬 뿐이므로 부하가 적어 큰 토크를 필요로 하지 않으므로, 제한 전류값을 25 A로 설정한다. 또한, 본 발명의 전형적 실시예에 있어서는, 도9의 (c)에 도시한 바와 같이, T2의 시간대는 와이어를 비틀어 철근을 결속하기 위해 부하가 커서 토크를 필요로 하므로 제한 전류값을 40 A로 설정하고, T3의 시간대는 강한 브레이크력이 필요해지므로 돌입 시에는 제한 전류값을 40 A로 설정하고 있으나, 회전 방향이 바뀌어 버리면 큰 토크를 필요로 하지 않으므로 제한 전류값을 25 A로 절환하여 입력 전력의 저감을 도모하고 있다.

도10의 블럭도에 도시한 바와 같이, 미리 제한 전류값이 전류 설정부(25)에 설정된다. 제어부(20)는 비틀림 모터(4)가 어느 단계인지에 따라서 전류 설정부(25) 중으로부터 설정값(s)을 선택하고, 비교 회로(26)에서 모터(4)에 흐르는 전류의 실측값(d)과 설정값(s)을 비교한다. 전류의 실측값(d)이 설정값(s)을 초과한 경우에는 전류 제한 신호(s2)가 단시간(대략 몇백 us 이하) Lo으로 된 후 즉시 Hi로 복귀된다. 실측값(d)이 설정값(s)을 초과하고 있는 동안에는 Lo/Hi를 반복한다. 이 전류 제한 신호(s2)는 AND 회로(27)의 입력 신호로 되어 있다. 이로 인해, 제어부(20)로부터 출력한 구동 신호(s3)는 전류 제한 신호(s2)가 Hi일 때에만 인버터(21)를 구동하는 인버터 구동 신호(s4)로서 출력되게 되고, 결과적으로 시분할 통전으로 모터로의 인가 전압을 등가적으로 내려, 전류를 제어(소위, PWM 제어)할 수 있다.

본 발명의 전형적 실시예에 있어서, 예를 들어, 도9에 도시한 바와 같이 슬리브(5)를 전진시키는 시간(T1)에서는 구동 전류가 25 A로 제한된다. 와이어를 비트는 시간(T2)에서는 구동 전류가 40 A로 제한된다. 비틀림 종료 후의 시간(T3)에서는, 모터를 역회전시키는 단계는 구동 전류가 40 A로 제한된다. 회전 방향이 바뀐 후에는 시간(T1)과 마찬가지로 슬리브(5)를 후퇴시킬 뿐이므로 토크를 필요로 하지 않기 때문에 구동 전류가 25 A로 제한된다. 이와 같이, 각 스테이지에서 모터에 인가하는 전류가 제어된다.

또한, 상술한 제한 전류값은, 예를 들어 복수의 저항을 접속하여(어느 저항을 접속할지는 마이크로 컴퓨터가 결정), 기준 전압을 아날로그적으로 변화시킴으로써 제한 전류값을 바꾸는 아날로그 회로의 저항값으로서 설정되어 있으면 된다.

또한, 센서의 검출 결과로부터 로터의 현재 회전수와 그 적산값을 사용하여, 목표 지점까지의 남은 회전 횟수와 허용되는 시간으로부터 필요한 감속력을 예측하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 브레이크를 걸기 시작하는 타이밍을 조정하여, 최저한의 브레이크력(러시 전류)으로 억제하면서 목적 지점으로 도달시키는 것이 가능해져, 모터의 발열을 억제하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 모터를 회전시키기 위해 필요한 홀 센서를, 모터의 회전뿐만 아니라, 기기의 상태 파악에도 이용할 수 있다. 이와 같이, 기기의 상태를 검출하는 검출 센서를 별도로 설치하지 않고 모터를 회전시키기 위한 위치 센서를 겸임시킴으로써, 기계적으로 위치 검출을 하지 않고 전기적으로 위치의 검출을 할 수 있게 된다. 이로 인해, 센서의 수를 줄이는 것이 가능해진다. 이 결과, 센서의 조립이나 조정이 필요해지지 않아, 조립성이 향상되고, 부품의 수가 적어지므로, 품질이 안정되고, 향상된 전동 공구가 실현된다.

또한, 상기한 전형적 실시예에서는 철근 결속기에서 기술하였으나, 본 발명은 모터를 정회전ㆍ역회전시켜 제어를 행하는 결속기류를 포함하는 전동 공구에 적용할 수 있다.

본 발명을 상세하고 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 추가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.

본 출원은 2006년 4월 5일 출원의 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2006-104591)을 기초로 하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

4 : 모터
15 : 로터
16 : 스테이터 치형부
20 : 제어부
21 : 인버터
A : 전동 공구
H : 센서

Claims (3)

1. 와이어를 비트는 슬리브를 구동하는 비틀림 모터를 갖는 철근 결속기에 있어서,
   상기 비틀림 모터의 로터의 위치를 검출하는 센서와,
   상기 비틀림 모터의 스테이터에 구동 전류를 흐르게 하고 로터의 회전을 제어하는 제어부와,
   상기 비틀림 모터의 구동 전류를 제한하는 제한 수단을 구비하고,
   상기 센서의 검출 신호에 의해 상기 비틀림 모터의 회전수와 회전 위치의 어느 한쪽, 또는 양쪽이 계측되고,
   계측 결과로부터 상기 슬리브의 위치가 인식되고,
   상기 제한 수단은, 상기 슬리브를 전진시키는 경우, 와이어를 비트는 경우, 비틀림 종료 후에 모터를 역전시키는 경우 및 회전 방향이 바뀐 뒤에 슬리브를 후퇴시키는 경우의 각 단계에서의 상기 구동 전류를, 2개 이상의 다른 전류 값으로 제한하도록 제어하는, 철근 결속기.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서를 3개 이상 갖고, 상기 비틀림 모터는 브러시리스 모터로 이루어지는, 철근 결속기.
3. 제2항에 있어서, 상기 센서는 스테이터의 치형부끼리의 중간으로부터 전기각을 30°±θ°진각하는 위치에 배치되고,
   상기 비틀림 모터의 회전수를 제어하는 상기 제어부는 상기 센서에 의한 로터의 위치의 검출 결과를 기초로 하여 상기 비틀림 모터를 구동하는 구동 신호를 제어하고, 상기 제어부는 상기 로터의 정역 회전의 어느 회전에 있어서도 상기 로터의 위치와 센서의 검출 신호와의 관계가 동등해지도록 상기 센서의 검출 신호를 선택하는, 철근 결속기.
   

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