(57)【要約】  電源電圧の変動による負荷判別精度への影響を抑制することの可能な電動工具を提供する。電動工具（１）は、モータ（１０）と、モータ（１０）に電力を供給する電池パック（５）と、電池電圧を検出する電池電圧検出回路（１７）と、モータ（１０）に流れる電流を検出する電流検出回路（１５）と、モータ（１０）の駆動を制御するマイコン（２０）と、を備える。マイコン（２０）は、モータ（１０）に流れる電流が閾値以上か否かにより、モータ（１０）の負荷状態を判別し、かつ電池電圧に応じて前記閾値を変更可能である。マイコン（２０）は、モータ（１０）に流れる電流が閾値未満の状態が所定時間継続すると、モータ（１０）への電力供給を停止する。
2017094414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータを駆動するための電源の電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は記憶手段を有し、該記憶手段には無負荷検出用の閾値が記憶され、前記制御部は、前記モータに流れる電流が前記閾値以上か否かにより、前記モータの負荷状態を判別し、かつ前記電源の電圧に応じて前記閾値を変更可能である、電動工具。
【請求項２】
前記制御部は、前記モータに流れる電流が前記閾値未満の状態が所定時間継続すると、前記モータへの電力供給を停止する、請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
モータと、前記モータを駆動するための電源の電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記モータに流れる電流が無負荷検出用の閾値未満である状態が所定時間継続すると、前記モータへの電力供給を停止し、かつ前記電源の電圧に応じて前記閾値を変更可能である、電動工具。
【請求項４】
前記制御部は、前記電源の電圧と前記閾値とを対応づけて記憶したテーブルを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項５】
前記制御部は、少なくとも一部の電圧範囲において、前記電源の電圧と前記閾値とが正の相関を持つように、前記電圧に応じて前記閾値を変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項６】
作業者が操作可能で、前記モータの駆動、停止を切り替える操作スイッチを備え、前記操作スイッチはオン状態を保持可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項７】
前記電源が電池である、請求項１から６のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項８】
相互に定格電圧が異なる２種類以上の電池を前記電源として択一的に装着可能である、請求項７に記載の電動工具。
【請求項９】
前記電源が交流電源である、請求項１から６のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記モータは、ステータとロータとを含み、かつ前記ロータに整流子が設けられる整流子モータである、請求項１から９のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１１】
前記モータに流れる電流を制御するスイッチング素子を更に有し、前記制御部は、前記スイッチング素子をオフすることで前記モータへの電力供給を停止することを特徴とする、請求項２から１０のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１２】
前記モータ又は前記スイッチング素子の少なくとも一方の異常状態を検出する異常検出手段を有し、前記制御部は、前記異常検出手段が異常を検出した際に、前記スイッチング素子をオフにして前記モータへの電力供給を停止することを特徴とする、請求項１１に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ニブラやシャー、グラインダ等の電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】図６は、従来の電動工具の一例であるシャーの斜視図である。シャーは、金属板等の切断（剪断）に使用される。図６において、ハウジング３は、駆動源としてのブラシ付き（整流子）モータを内蔵する。ハウジング３の後部にはテールカバー４が設けられる（固定される）。テールカバー４は、制御系の電子部材を内部に収容する。テールカバー４の後端部からは、商用電源等の交流電源に接続するための電源ケーブル３１が引き出される。ハウジング３とテールカバー４との間には、外装式のブラシホルダ３２が保持される。ブラシホルダ３２は、モータ整流用のカーボンブラシを内部に収容する。【０００３】ハウジング３には、モータの駆動、停止を切り替える操作スイッチ１１が設けられる。操作スイッチ１１は、図６の例ではスライドスイッチであり、前方に押し出した状態（オン状態）でハウジング３の不図示の凸部に引っ掛けることで、オン状態を保持できる。ハウジング３の前部には、ギヤケース６が設けられる（固定される）。ギヤケース６は、モータの回転を往復動に変換する往復動変換機構を内部に収容する。往復動変換機構は、自身の出力軸の下端部に可動側刃物７を保持し、可動側刃物７を上下に往復駆動する。可動側刃物７は、上下前後方向に延びる板状の刃物部材である。ギヤケース６の下部には、ブレードホルダ９が設けられる。ブレードホルダ９は、固定側刃物８を保持する。固定側刃物８は、前後左右方向に延びる板状の刃物部材である。ハンドガード３０は、ギヤケース６に固定され、切断された金属板等が作業者側に飛ぶのを防止する。【０００４】下記特許文献１は、作業開始時に低速度でモータを駆動するスローアイドリングを行う電動工具において、モータの回転状態のばらつきに関係なく作業状態を検出することの可能な構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】電源電圧の実効値が一定の場合、モータにかかる負荷は、モータに流れる電流によって特定される。このため、例えば無負荷時と有負荷時で異なる制御を行う場合、モータに流れる電流によって無負荷か有負荷かを判断することができる。一方、近年では電動工具のコードレス化が進んでいて、電池パックを電源とする電動工具が増えている。電池パックの出力電圧は、例えば定格電圧が１８Ｖの場合で２０Ｖ（満充電時）から１０Ｖ（残容量低下時）というように、残容量に応じて大きく変動する。したがって、電源電圧の実効値が一定という前提では負荷を適切に判別（検出）できない。外部電源によって動作するコード付き電動工具であっても、電源ケーブルの長短による電圧降下の違いから電源電圧が変動し、同様の問題が発生する。【０００７】本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、電源電圧の変動による負荷判別精度への影響を抑制することの可能な電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】本発明のある態様は、電動工具である。この電動工具は、モータと、前記モータを駆動するための電源の電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は記憶手段を有し、該記憶手段には無負荷検出用の閾値が記憶され、前記制御部は、前記モータに流れる電流が前記閾値以上か否かにより、前記モータの負荷状態を判別し、かつ前記電源の電圧に応じて前記閾値を変更可能である。【０００９】前記制御部は、前記モータに流れる電流が前記閾値未満の状態が所定時間継続すると、前記モータへの電力供給を停止してもよい。【００１０】本発明のもう１つの態様は、電動工具である。この電動工具は、モータと、前記モータを駆動するための電源の電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記モータに流れる電流が無負荷検出用の閾値未満である状態が所定時間継続すると、前記モータへの電力供給を停止し、かつ前記電源の電圧に応じて前記閾値を変更可能である。【００１１】前記制御部は、前記電源の電圧と前記閾値とを対応づけて記憶したテーブルを有してもよい。【００１２】前記制御部は、少なくとも一部の電圧範囲において、前記電源の電圧と前記閾値とが正の相関を持つように、前記電圧に応じて前記閾値を変更してもよい。【００１３】作業者が操作可能で、前記モータの駆動、停止を切り替える操作スイッチを備え、前記操作スイッチはオン状態を保持可能であってもよい。【００１４】前記電源が電池であってもよい。【００１５】相互に定格電圧が異なる２種類以上の電池を前記電源として択一的に装着可能であってもよい。【００１６】前記電源が交流電源であってもよい。【００１７】前記モータは、ステータとロータとを含み、かつ前記ロータに整流子が設けられる整流子モータであってもよい。【００１８】前記モータに流れる電流を制御するスイッチング素子を更に有し、  前記制御部は、前記スイッチング素子をオフすることで前記モータへの電力供給を停止してもよい。【００１９】前記モータ又は前記スイッチング素子の少なくとも一方の異常状態を検出する異常検出手段を有し、前記制御部は、前記異常検出手段が異常を検出した際に、前記スイッチング素子をオフにして前記モータへの電力供給を停止してもよい。【００２０】なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２１】本発明によれば、電源電圧の変動による負荷判別精度への影響を抑制することの可能な電動工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動工具１のブロック図。
【図２】電動工具１の動作の一例を示すタイムチャート。
【図３】電動工具１の制御フローチャート。
【図４】電動工具１における、電池電圧に対する実用電流（作業時電流）、負荷判別用の電流閾値、及び無負荷電流の関係の一例を示すグラフ。
【図５】変形例における電池電圧に対する実用電流（作業時電流）、負荷判別用の電流閾値、及び無負荷電流の関係を示すグラフ。
【図６】従来の電動工具の一例であるシャーの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２４】図１〜図４を参照し、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電動工具１のブロック図である。電動工具１は、コードレスタイプであって、電源となる電池パック（蓄電池）５を着脱可能に装着する。なお、電動工具１は、好ましくは相互に定格電圧が異なる２種類以上の電池パック５を電源として択一的に装着可能であり、ここでは例として定格電圧１８Ｖと１４．４Ｖの二種類の電池パック５を装着可能であるものとする。
【００２５】電池パック５の正極端子と負極端子は、電動工具１の正極端子と負極端子にそれぞれ接続される。電動工具１の正極端子と負極端子の間には、モータ１０、操作スイッチ（トリガスイッチ）１１、スイッチング素子としてのＦＥＴ１２、及び電流検出抵抗１３が直列に接続される。モータ１０は、ステータとロータとを含み、かつ前記ロータに整流子が設けられる整流子モータ（ブラシ付き直流モータ）である。電池パック５の正極端子から操作スイッチ１１を介して電池パック５の負極端子に流れる電流経路には、制御系電源回路１６、電池電圧検出回路１７、及びスイッチ検出回路１８が並列に設けられる。
【００２６】制御系電源回路１６は、演算部と記憶部からなる制御部としてのマイコン２０及びその他の制御系回路に電源電圧を供給する。マイコン２０の電源が入っていない状態で操作スイッチ１１がオンされると、制御系電源回路１６からの電源供給によってマイコン２０が起動する。操作スイッチ１１がオフされた場合は、マイコン２０への電源供給が遮断され、マイコン２０が停止する。
【００２７】電池電圧検出回路１７は、電池パック５の出力電圧（以下「電池電圧」とも表記）を検出するためのものであり、マイコン２０のＡ/Ｄコンバータに接続される。マイコン２０には、電池電圧検出回路１７によって検出された電池電圧に対応するアナログ値（電池電圧検出信号）が入力される。マイコン２０は、内蔵するＡ/Ｄコンバータによってアナログ値をデジタル値に変換し、当該デジタル値と予め設定された所定値とを比較し、電池電圧を検出する。
【００２８】スイッチ検出回路（トリガ検出回路）１８は、操作スイッチ１１のオンオフを検出するためのもので、スイッチ検出信号をマイコン２０に出力する。マイコン２０は、スイッチ検出信号により、操作スイッチ１１のオンオフを認識する。
【００２９】モータ制御回路１４は、マイコン２０からの指示に応じてＦＥＴ１２のスイッチング制御を行う回路である。通常状態では、制御系電源回路１６から電源が供給されてマイコン２０が起動し、操作スイッチ１１のオンを検出すると、マイコン２０はモータ制御回路１４にＦＥＴ１２をオンする命令を出力する。
【００３０】電池判別回路２４は電池パック５の種類（定格電圧）を判別するためのもので、その出力はマイコン２０のＡ/Ｄコンバータ端子に接続される。Ａ/Ｄコンバータは入力されたアナログ信号を量子化してデジタル信号に変換する電子回路である。マイコン２０には、電池判別回路２４によって検出された電池パック５の種類に対応するアナログ値（電池判別信号）が入力される。マイコン２０は、内蔵するＡ/Ｄコンバータによってアナログ値をデジタル値に変換し、当該デジタル値と予め設定した所定値とを比較し、電池パック５の種類判別を行う。
【００３１】電流検出回路１５は、電流検出抵抗１３の端子電圧を検出することでモータ１０又はＦＥＴ１２に流れる電流を検出する回路であり、マイコン２０のＡ/Ｄコンバータに接続される。マイコン２０には、電流検出回路１５によって検出された電流に対応するアナログ値（電流検出信号）が入力される。マイコン２０は、内蔵するＡ/Ｄコンバータによってアナログ値をデジタル値に変換し、当該デジタル値と予め設定された所定値とを比較し、モータ１０又はＦＥＴ１２に流れる電流が異常な電流（過電流）かどうかの判断を行う。マイコン２０は、過電流を検出すると、モータ制御回路１４にモータ停止信号を出力してモータ１０を停止し、電池パック５を保護する。また、マイコン２０は、後述のように作業中かどうか（無負荷か有負荷か）を判別（検出）するための電流閾値を電池電圧と対応づけて、自身の記憶部の一部であるテーブル２０ａに記憶していて、検出した電流値と電流閾値との比較により電動工具１が作業中か否かの判断を行う。テーブル２０ａは、本発明の記憶手段に相当する。
【００３２】電池残量表示回路１９は、電池電圧検出回路１７によって検出した電池電圧を、予め設定した閾値と比較し、電池残量に応じてＬＥＤを点灯させるためのもので、電池残量表示回路１９の内部にあるタクトスイッチを押している間のみ電池残量を表示する。
【００３３】温度検出回路２１は、ＦＥＴ１２の温度を検出するための回路であり、ＦＥＴ１２の近傍に配置された温度検出素子としてのサーミスタ２２の端子間の電圧を検出する。温度検出回路２１の出力は、マイコン２０のＡ/Ｄコンバータ端子に接続される。マイコン２０には、温度検出回路２１によって検出された温度（サーミスタ２２の端子間電圧）に対応するアナログ値（温度検出信号）が入力される。マイコン２０は、内蔵するＡ/Ｄコンバータによってアナログ値をデジタル値に変換し、当該デジタル値と予め設定された所定値とを比較し、ＦＥＴ１２の温度が異常高温であるかどうかの判断を行う。マイコン２０は、ＦＥＴ１２の異常高温を検出すると、モータ制御回路１４にモータ停止信号を出力してモータ１０を停止し、ＦＥＴ１２を保護する。
【００３４】過放電信号検出回路２３は、電池パック５のＬＤ端子に接続され、電池パック５から送出される過放電信号を検出する。過放電信号検出回路２３は、電池パック５からの過放電信号を受信すると、マイコン２０に過放電検出信号を出力する。マイコン２０は、過放電検出信号を受信すると、モータ制御回路１４にモータ停止信号を出力してモータ１０を停止し、電池パック５を保護する。
【００３５】シャットダウン回路２５は、各種保護機能によりモータ１０が停止してから所定時間経過後に、マイコン２０からのシャットダウン指示信号によって制御系電源回路１６を停止させるための回路である。制御系電源回路１６が停止するとマイコン２０への電源供給が無くなり、マイコン２０がシャットダウンする。すなわち、操作スイッチ１１がオンの状態でマイコン２０へ電源が供給されている状態においても、保護機能によりモータ１０が停止した際にはマイコン２０が自ら電源供給を停止させる。これによりマイコン２０の消費電力を抑えることができる。停止するまでの時間は短い方が消費電力を抑えることができるが、適宜変更可能である。
【００３６】図２は、電動工具１の動作の一例を示すタイムチャートである。電動工具１は、無負荷状態が所定時間継続すると操作スイッチ１１がオンであってもモータ１０及びマイコン２０を停止するオートストップ機能を有し、図２では、操作スイッチ１１がオンされてからオートストップ機能が作動してマイコン２０をシャットダウンするまでのタイムチャートを示している。
【００３７】図２のタイムチャートは、上から順に、電池パック５が満充電の場合にモータ１０に流れる電流、電池パック５の残容量が低下した場合にモータ１０に流れる電流、モータ１０のオンオフ、マイコン２０のオンオフ、操作スイッチ１１のオンオフを示す。なお、図２のモータ１０の電流チャートの縦軸のＩ１は、電池パック５が満充電の場合の負荷判別用の電流閾値（無負荷か有負荷かを判別するための電流閾値）であり、Ｉ２は、電池パック５の残容量が低下した場合の負荷判別用の電流閾値である（Ｉ１＞Ｉ２）。
【００３８】電池パック５が電動工具１に装着され、時刻Ｔ１において操作スイッチ１１がオンされると、制御系電源回路１６からマイコン２０へ電源が供給されてマイコン２０が起動すると共に、マイコン２０の制御によりモータ制御回路１４がＦＥＴ１２をオンし、電池パック５、操作スイッチ１１、モータ１０、及びＦＥＴ１２の直列回路が通電され、モータ１０が起動する。その後、時刻Ｔ２において作業が開始されると、モータ１０に負荷がかかり、モータ１０に流れる電流（以下「モータ電流」とも表記）が上昇する。ここで、電池パック５の残容量が低下している場合、作業時のモータ電流は、満充電時の閾値Ｉ１には届かないものの、残容量低下時に対応した閾値Ｉ２は超えている。すなわち、仮に閾値がＩ１のみである場合、電池パック５の残容量が低下するとマイコン２０は作業時も無負荷と誤認していたところ、本実施の形態では、マイコン２０が電池パック５の残容量（出力電圧）に対応して閾値を変更するため、電池パック５の残容量が低下しても（電池パック５の出力電圧が低下しても）、適切に無負荷か有負荷かを特定（判別）できる。
【００３９】時刻Ｔ３において一旦作業が停止され、モータ１０に流れる電流が閾値以下に低下し、マイコン２０によるオートストップカウントが開始されるが、時刻Ｔ３から所定時間が経過する前の時刻Ｔ４において作業が再開されるため、オートストップ制御は行われず、マイコン２０によるカウントがリセットされる。その後、時刻Ｔ５において作業が中断されると、モータ１０に流れる電流が閾値以下に低下し、マイコン２０はオートストップカウントを開始する。マイコン２０は、カウント開始から所定時間が経過した時刻Ｔ６において、モータ制御回路１４を制御してＦＥＴ１２をオフし、操作スイッチ１１がオンであってもモータ１０の回転を停止させる。
【００４０】マイコン２０は、モータ１０の停止後、シャットダウンカウントを開始し、時刻Ｔ６から所定時間が経過した時刻Ｔ７においてシャットダウン回路２５へシャットダウン信号を出力する。シャットダウン信号を受信したシャットダウン回路２５は、制御系電源回路１６をオフし、マイコン２０の電源を遮断するシャットダウン処理を行い、マイコン２０が停止する。
【００４１】図３は、電動工具１の制御フローチャートである。このフローチャートは、電動工具１に電池パック５が装着された状態で作業者が操作スイッチ１１がオンすることによりスタートする。操作スイッチ１１がオンされると（Ｓ１）、制御系電源回路１６からマイコン２０に電源が供給され、マイコン２０が起動する（Ｓ２）。ここから先のステップは、マイコン２０がプログラムを実行することによって処理される。マイコン２０は、電池パック５の判別を行う（Ｓ３）。具体的には、マイコン２０は、電池判別回路２４からの電池判別信号により、電池パック５の定格電圧を特定する。
【００４２】マイコン２０は、各種異常の有無を確認する（Ｓ４）。具体的には、マイコン２０は、電池パック５が過放電か否か、作業に必要な電圧が確保されるか否か、及びＦＥＴ１２が異常高温（例えば１００℃以上）か否かを確認する。マイコン２０は、異常を検出しなければ（Ｓ４,Ｎｏ）、電池パック５の出力電圧に応じた閾値（無負荷か有負荷かを判別するための電流閾値）を設定する（Ｓ５）。具体的には、マイコン２０は、電池電圧に応じた閾値を自身のテーブル２０ａから読み出す。閾値設定後、マイコン２０は、モータ制御回路１４を制御してＦＥＴ１２をオンし、モータ１０を起動する（Ｓ６）。ここで、電動工具１に装着した電池パック５の定格電圧が１８Ｖであっても１４．４Ｖであっても同じ作業出力となるように、マイコン２０は、電動工具１に定格電圧１８Ｖの電池パック５を装着した場合には、ＦＥＴ１２をＰＷＭ制御し、モータ１０に印加される電圧の実効値が定格電圧１４．４Ｖかつ満充電の電池パック５を装着した場合と同じになるように制御する。
【００４３】マイコン２０は、モータ１０の駆動中に各種異常の有無を確認する（Ｓ７）。ここでの異常確認は、ステップＳ４での異常確認に加え、過電流か否かの確認が含まれる。マイコン２０は、異常を検出しなければ（Ｓ７,Ｎｏ）、モータ電流が閾値以上か否かを確認する（Ｓ８）。マイコン２０は、モータ電流が閾値以上であれば（Ｓ８,Ｙｅｓ）、操作スイッチ１１がオンされている限り（Ｓ９,Ｙｅｓ）、各種異常の有無を確認しながら（Ｓ７）、モータ１０の駆動を継続する。マイコン２０は、モータ電流が閾値以上でない場合（Ｓ８,Ｎｏ）、オートストップカウントを開始する（Ｓ１０）。マイコン２０は、カウント値が所定値に達する前に（Ｓ１３,Ｎｏ）モータ電流が閾値以上になると（Ｓ１１,Ｙｅｓ）、オートストップカウントをリセットし（Ｓ１２）、ステップＳ９に戻る。
【００４４】マイコン２０は、オートストップカウントのカウント値が所定値に達すると（Ｓ１３,Ｙｅｓ）、すなわちモータ電流が閾値未満の状態が所定時間継続すると、モータ制御回路１４を制御してＦＥＴ１２をオフし、モータ１０への電力供給を停止し、モータ１０を停止する（Ｓ１４）。マイコン２０は、モータ１０の停止から所定時間が経過すると（Ｓ１６,Ｙｅｓ）、シャットダウン回路２５にシャットダウン信号を出力して制御系電源回路１６を停止させ、自身への電源供給を遮断し、停止する（Ｓ１７）。なお、マイコン２０は、ステップＳ４で異常を検出した場合（Ｓ４,Ｙｅｓ）、ステップＳ１６に移り、異常検出から所定時間経過後に停止する（Ｓ１６,Ｙｅｓ、Ｓ１７）。また、マイコン２０は、ステップＳ７で異常を検出した場合（Ｓ７,Ｙｅｓ）、モータ制御回路１４を制御してＦＥＴ１２をオフし、モータ１０への電力供給を停止してモータ１０を停止し（Ｓ１４）、モータ停止から所定時間経過後に停止する（Ｓ１６,Ｙｅｓ、Ｓ１７）。また、ステップＳ９で操作スイッチ１１がオフの場合（Ｓ９,Ｎｏ）、モータ１０への電力供給が無くなってモータ１０が停止し（Ｓ１５）、同時にマイコン２０への電力供給が無くなってマイコン２０が停止する（Ｓ１７）。
【００４５】図４は、電動工具１における、電池電圧に対する実用電流（作業時電流）、負荷判別用の電流閾値、及び無負荷電流の関係の一例を示すグラフである。マイコン２０は、電池電圧と電流閾値とを対応づけて記憶したテーブル２０ａを有し、図４に示す負荷判別用の電流閾値は、テーブル２０ａに記憶した電池電圧と電流閾値との関係をグラフ化したものである。図４において、電池電圧１６．５Ｖは、定格電圧１４．４Ｖの電池パック５の満充電時の出力電圧に対応する。いずれの電圧範囲においても、電流閾値は、実用電流と無負荷電流の中間になるように設定される。すなわちマイコン２０は常に電池電圧を監視し、その電圧値によって電流閾値を変更する。
【００４６】電池電圧が１６．５Ｖ以下の領域では、実用電流及び無負荷電流は共に電池電圧に比例し、負荷判別用の電流閾値も実用電流及び無負荷電流の傾きに合わせて電池電圧に比例する。電池電圧１６．５Ｖ以上の領域で実用電流、負荷判別用の電流閾値、及び無負荷電流の傾きがゼロになっているのは、電動工具１に定格電圧１８Ｖの電池パック５を装着した場合において電池電圧が１６．５Ｖ以上の場合、ＦＥＴ１２のＰＷＭ制御により、電池電圧が１６．５Ｖの場合と同様の電流になるように制御されるためである。
【００４７】本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００４８】(1) マイコン２０は、モータ１０に負荷がかかっているか否かを判別（検出）するための電流閾値を電池パック５の出力電圧に応じて変更するため、電池パック５の残容量が低下しても、モータ１０に負荷がかかっているか否かを適切に判別できる。すなわち、電源電圧の変動による負荷判別精度への影響を抑制できる。したがって、マイコン２０は、オートストップ機能を適切に実行できる等、モータ１０に負荷がかかっているか否かに応じた制御を適切に実行可能である。
【００４９】(2) モータ１０の回転数検出を行わずに負荷状態を判別してオートストップ機能を実現できるため、部品点数が少なくて済みコスト安である。
【００５０】(3) マイコン２０は、モータ１０の停止から所定時間経過後に自身が停止するような制御を行うため、マイコン２０による消費電力を抑制できる。
【００５１】(4) 電源（電池）の電圧によってモータに流れる電流を変化する制御と、異常検出時の停止制御と、オートストップ機能制御を共通の素子（ＦＥＴ１２）によって行うようにしたので、部品点数が抑えられる。
【００５２】以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００５３】前実施の形態おいて、電流閾値は、検出された電池電圧に対して線形に変化するように設定されたが、正の相関を持つようにすれば、段階的に閾値が変化するようにしても良い。具体的に説明すると、図５は、変形例における電池電圧に対する実用電流（作業時電流）、負荷判別用の電流閾値、及び無負荷電流の関係を示すグラフであるが、電池電圧が１５Ｖまで降下した際に電流閾値を１０Ａまで下げるように制御される。また、さらに電池電圧が１２Ｖ付近まで下がると、電流閾値を前実施の形態の最低電流閾値と同じ値に設定するよう制御される。このように、電流閾値は実用電流と無負荷電流との間にあるように設定されればよい。また変形例においては２段階の変化としたが、段階数を増やしてもよい。
【００５４】電動工具１に装着可能な電池パック５の定格電圧は、１種類のみであってもよい。電動工具１の電源は、一次電池又は交流電源であってもよい。商用電源等の交流電源の場合、マイコン２０は、電源ケーブルの長短による電圧降下の違いに合わせて負荷判定用の電流閾値を設定することで、電源電圧の変動による負荷判別精度への影響を抑制でき、モータ１０に負荷がかかっているか否かに応じた制御を適切に実行可能である。
【００５５】操作スイッチ１１は、オン状態を保持可能な（オンロック可能な）タイプのスイッチに限定されない。操作スイッチ１１がオン状態を保持できない場合、オートストップ機能が作動する機会は少なくなるが、何らかの理由で作業者の意図しないところで操作スイッチ１１のオン状態が無負荷状態で継続する場合もあり、そのような場合に消費電力の抑制や意図しない動作の停止を適切に行える。
【００５６】モータ１０は、ブラシ付きモータに限定されず、ブラシレスモータであってもよい。ブラシレスモータの場合、インバータ回路や回転検出のために回路構成が複雑化しコスト高になるが、モータ電流により負荷状態を判別する場合に、電源電圧による負荷判別精度への悪影響を抑制できる。
【００５７】マイコン２０は、ＦＥＴ１２の温度閾値を低めに設定し、ＦＥＴの温度が閾値を超えた場合にＦＥＴ１２のＰＷＭ制御によりモータ１０の回転数を強制的に低下させることで、電動工具１の状態が厳しいことを作業者に知らせつつ、電動工具１を使用できる状態にしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】１…電動工具、３…ハウジング、４…テールカバー、５…電池パック（蓄電池）、６…ギヤケース、７…可動側刃物、８…固定側刃物、９…ブレードホルダ、１０…モータ（電動モータ）、１１…操作スイッチ（トリガスイッチ）、１２…ＦＥＴ、１３…電流検出抵抗、１４…モータ制御回路、１６…制御系電源回路、１７…電池電圧検出回路、１８…スイッチ検出回路（トリガ検出回路）、１９…電池残量表示回路、２０…マイコン（マイクロコンピュータ）、２１…温度検出回路、２２…サーミスタ、２３…過放電信号検出回路、２４…電池判別回路、２５…シャットダウン回路、３０…ハンドガード、３１…電源ケーブル、３２…ブラシホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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