(57)【要約】広範囲の回転数を使用しながら騒音を低減することの可能な電動工具を提供する。グラインダ１において、ハウジング３の後端部には、作業者が操作する速度設定ダイヤル６２が設けられる。制御部は、作業者による速度設定ダイヤル６２の回転量に応じた値（電圧）を示す速度設定信号の値に応じてモータ６の回転速度を設定し、モータ６の駆動を制御する。制御部は、速度設定ダイヤル６２の回転量に応じて基本的にモータ６の回転速度を連続的に変化させるが、共振や共鳴により騒音値が大きくなる所定の回転速度領域は避けてモータ６の回転速度を設定する。
2016174971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータとロータを有するモータと、前記モータを収容し、前記ステータを固定するハウジングと、前記ハウジングに設けられ、作業者が操作可能で、前記モータのオンオフ信号を出力するトリガスイッチと、作業者が操作する速度設定手段と、前記速度設定手段の操作状態に応じて前記モータの回転速度を設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ステータが共振する前記モータの所定回転速度領域を避けて前記モータの回転速度を設定する、電動工具。
【請求項２】
前記速度設定手段は、作業者が操作することで前記ハウジングに対する相対位置が変化する操作部を有し、前記制御部は、前記操作部の前記位置に応じて前記モータの回転速度を設定し、前記所定回転速度領域を除く少なくとも一部の回転速度においては、前記操作部の前記位置に応じて前記モータの回転速度を連続的に変化させる、請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記制御部は、前記速度設定手段の操作状態に応じた速度設定信号の値と、前記モータの設定回転速度とを対応づけて記憶した記憶部を有し、前記速度設定手段の操作状態に応じた前記設定回転速度を前記記憶部から読み出して前記モータの回転速度を設定する、請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記制御部は、入力端子を有し、前記入力端子を介して送信されたデータにより前記記憶部の記憶内容を書換え可能である、請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記所定回転速度領域が２つ以上である請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項６】
作業者の操作により前記制御部に調整信号を出力する調整信号出力部を更に備え、前記制御部は、前記調整信号を受信すると、受信時の回転速度及びその近傍の回転速度を除外するように前記記憶部の記憶内容を書換え可能である、請求項３又は４に記載の電動工具。
【請求項７】
前記モータはブラシレスモータであり、前記ロータが永久磁石を有する、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】
前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、前記制御部は、前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記モータの回転速度を検出する、請求項１から７のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項９】
前記ハウジングが、樹脂材料からなる、請求項１から８のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記ロータの回転を減速する減速部と、前記減速部と接続され、前記ロータの回転軸と略直交する方向に伸びるスピンドルと、前記スピンドルに取り付けられた先端工具と、を備え、前記ハウジングがハンドルとして用いられる、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】
前記先端工具は、円盤形状で、直径が１００ｍｍ〜２５０ｍｍである、請求項１０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、作業者のダイヤル操作等に応じてモータの回転速度を設定可能なグラインダ等の電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、グラインダ等の電動工具において、ダイヤル等の速度設定手段の操作状態に応じてモータの回転速度を設定可能な変速機能を有するものが知られている。一方、電動工具においては、モータがある回転数になると、ロータの回転に起因する共振（共鳴）により大きな音を発生することがある。どの回転数付近で大きな音が発生するかは、ハウジングやモータの大きさ、形状、材質等によって異なる。また、ブラシレスモータを使用した電動工具においては、ブラシレスモータはブラシ付きモータに比べ、高効率であり、モータの小型化が可能であるため、ステータの固有振動数が低く、かつ極数が多いなどの要因により、電動工具の実用回転数領域で共振（共鳴）が発生する可能性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７５９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
共振（共鳴）の対策として、ハウジングやモータの大きさ、形状などを変更してそれぞれの固有振動数を調整することが考えられるが、変速機能を有する電動工具で使用される回転数は広範囲であるため、ハウジングやモータの大きさや形状等を工夫しても大きな音が発生する回転数を避けることは困難であり、騒音低減の観点から改善の余地があった。【０００５】
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、広範囲の回転数を使用しながら騒音を低減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】
【０００６】
本発明のある態様は、電動工具である。この電動工具は、ステータとロータを有するモータと、前記モータを収容し、前記ステータを固定するハウジングと、前記ハウジングに設けられ、作業者が操作可能で、前記モータのオンオフ信号を出力するトリガスイッチと、作業者が操作する速度設定手段と、前記速度設定手段の操作状態に応じて前記モータの回転速度を設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ステータが共振する前記モータの所定回転速度領域を避けて前記モータの回転速度を設定する。【０００７】
前記速度設定手段は、作業者が操作することで前記ハウジングに対する相対位置が変化する操作部を有し、前記制御部は、前記操作部の前記位置に応じて前記モータの回転速度を設定し、前記所定回転速度領域を除く少なくとも一部の回転速度においては、前記操作部の前記位置に応じて前記モータの回転速度を連続的に変化させてもよい。【０００８】
前記制御部は、前記速度設定手段の操作状態に応じた速度設定信号の値と、前記モータの設定回転速度とを対応づけて記憶した記憶部を有し、前記速度設定手段の操作状態に応じた前記設定回転速度を前記記憶部から読み出して前記モータの回転速度を設定してもよい。【０００９】
前記制御部は、入力端子を有し、前記入力端子を介して送信されたデータにより前記記憶部の記憶内容を書換え可能であってもよい。【００１０】
前記所定回転速度領域が２つ以上であってもよい。【００１１】
作業者の操作により前記制御部に調整信号を出力する調整信号出力部を更に備え、前記制御部は、前記調整信号を受信すると、受信時の回転速度及びその近傍の回転速度を除外するように前記記憶部の記憶内容を書換え可能であってもよい。【００１２】
前記モータはブラシレスモータであり、前記ロータが永久磁石を有してもよい。【００１３】
前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、前記制御部は、前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記モータの回転速度を検出してもよい。【００１４】
前記ハウジングが、樹脂材料からなってもよい。【００１５】
前記ロータの回転を減速する減速部と、前記減速部と接続され、前記ロータの回転軸と略直交する方向に伸びるスピンドルと、前記スピンドルに取り付けられた先端工具と、を備え、前記ハウジングがハンドルとして用いられてもよい。【００１６】
前記先端工具は、円盤形状で、直径が１００ｍｍ〜２５０ｍｍであってもよい。【００１７】
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】
【００１８】
本発明によれば、広範囲の回転数を使用しながら騒音を低減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】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るグラインダ１の、操作スイッチ５がオフの状態の側断面図。
【図２】グラインダ１の、操作スイッチ５がオンの状態の側断面図。
【図３】グラインダ１の制御ブロック図。
【図４】グラインダ１のモータ６の回転数と発生する音量との関係を示す特性図。
【図５】図３の記憶部５４ａに記憶されたテーブルの内容の第１例を示す説明図。
【図６】図１等に示す速度設定ダイヤル６２の角度（操作状態）とモータ６の設定回転速度との関係の第１例を示す設定回転速度特性図。
【図７】同第２例を示す設定回転速度特性図。
【図８】同第３例を示す設定回転速度特性図。
【図９】図３の記憶部５４ａに記憶されたテーブルの内容の第２例を示す説明図。
【図１０】図１等に示す速度設定ダイヤル６２の角度（位置）とモータ６の設定回転速度との関係の第４例を示す設定回転速度特性図。
【図１１】図３の記憶部５４ａの記憶内容を書き換える調整モードのフローチャート。
【図１２】図１０において経年変化等により共振回転数が変化した場合の設定回転速度特性図。
【図１３】図１２の状態から調整モードを実行してモータ６の設定回転速度を一部変更した後の設定回転速度特性図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１に係るグラインダ１の、操作スイッチ５がオフの状態の側断面図である。図２は、グラインダ１の、操作スイッチ５がオンの状態の側断面図である。図１に示すように、グラインダ１は、先端工具（回転具）としての砥石１０を備え、コンクリートや石材などの表面を平坦にする研削作業などに用いられる。砥石１０は、円盤形状で、直径が例えば１００ｍｍ〜２５０ｍｍである。なお、先端工具としては、円板状の研磨用砥石や切断用砥石の他に、円板状のブラシやカッター等も取付け可能である。グラインダ１は、ハウジング３（例えば樹脂製）と、ギヤケース４とを備える。
【００２２】
ハウジング３は、全体として略円筒形状を成しており、ハウジング３の内部には、原動機としてのモータ（電動モータ）６が収容されている。モータ６は、ハウジング３の後端から引き出された電源コード７を介して商用電源等の外部交流電源に接続される。モータ６の出力軸６ａの前端部には、第１のベベルギヤ２１が設けられる。ハウジング３には、モータ６への通電有無（モータ６の駆動、停止）を切り替える操作スイッチ（トリガスイッチ）５が設けられる。操作スイッチ５は、スプリング５ｃによって後方（オフになる方向）に付勢されているが、操作スイッチ５を前方にスライドさせて図２に示すように係止凸部５ａをハウジング３の係止凹部３ａに引っ掛けることで、操作スイッチ５をオン状態に係止できる。
【００２３】
ギヤケース４は、例えばアルミ合金等の金属製であり、ハウジング３の前端部に取り付けられる。ギヤケース４の開口部は、蓋部材としてのパッキングランド１１によって塞がれる。パッキングランド１１は、ギヤケース４に対して例えばネジ止め等により固定される。パッキングランド１１は、後述のホイルガード３０を保持する保持部材となる。ギヤケース４の内部には、２つの軸受（ニードルベアリング１２及びボールベアリング１３）が設けられており、これら軸受によってスピンドル２０が回転自在に保持されている。スピンドル２０は、モータ６の出力軸６ａ（ロータ回転軸）と略直交しており、その一端はパッキングランド１１を貫通して外部に突出している。一方、ギヤケース４内に位置するスピンドル２０の他端には、モータ６の出力軸６ａに取り付けられた第１のベベルギヤ２１と噛み合う第２のベベルギヤ２２が設けられる（取り付けられる）。モータ６の回転は、減速部としての第１のベベルギヤ２１及び第２のベベルギヤ２２によって回転方向が９０度変換されるとともに、回転速度が減速されてスピンドル２０に伝達される。すなわち、スピンドル２０はモータ６によって回転駆動される。
【００２４】
砥石１０は、ホイルワッシャ及びロックナットによってスピンドル２０に固定され、スピンドル２０と一体的に回転する。ハウジング３に設けられた操作スイッチ５が操作されると、モータ６に電力が供給され、モータ６の出力軸６ａが回転する。すると、第１のベベルギヤ２１及び第２のベベルギヤ２２を介して出力軸６ａに連結されているスピンドル２０が回転し、スピンドル２０に固定されている砥石１０が回転する。パッキングランド１１には、砥石１０の外周の少なくとも１／２以上を覆うホイルガード３０が取り付けられている。ホイルガード３０は、作業中にその回動位置が変化しないように回り止めされているとともに、回り止めを解除すれば作業内容に合わせて回動位置を変更できるようになっている。
【００２５】
モータ６は、本実施の形態ではブラシレスモータであり、出力軸６ａの周囲に出力軸６ａと一体に回転する磁性体からなるロータコア６ｂが設けられる。ロータコア６ｂには、複数の（例えば４つの）ロータマグネット（永久磁石）６ｃが挿入保持される。ロータコア６ｂの周囲には、ステータコア６ｄが設けられる（ハウジング３に固定される）。ステータコア６ｄには、インシュレータ６ｆを介してステータコイル６ｅが設けられる。なお、ステータコア６ｄを保持しているハウジング３は、グラインダ１のハンドルとして用いられる。
【００２６】
ハウジング３内において、モータ６の後方には、コントローラボックス４０が設けられる。コントローラボックス４０には、メイン基板４１、センサ基板４４、及びスイッチ基板４６が収容される。メイン基板４１には、ダイオードブリッジ４２やインバータ回路４３、図３に示すコントローラ（マイコン）５４等が設けられる。センサ基板４４は、モータ６の出力軸６ａの後端部に設けられたセンサマグネット８と対向する。センサ基板４４の、センサマグネット８との対向面には、回転位置検出手段としての３つのホールＩＣ（磁気センサ）４５が例えば６０°間隔で設けられる。センサマグネット８の発生する磁界をホールＩＣ４５で検出することで、モータ６の回転位置（ロータ回転位置）を検出することができる。スイッチ基板４６は、操作スイッチ５の操作に連動してスライドするスライドバー５ｂの先端部に設けられたスイッチマグネット５ｄと対向する。スイッチ基板４６の、スイッチマグネット５ｄとの対向面には、２つのホールＩＣ（磁気センサ）４７が設けられる。スイッチマグネット５ｄは、操作スイッチ５のオンオフに応じていずれかのホールＩＣ４７と正対する。
【００２７】
ハウジング３の後端部には、作業者（使用者）が操作する速度設定手段としての速度設定ダイヤル６２が設けられる（保持される）。速度設定ダイヤル６２はダイヤル式の可変抵抗器であり、速度設定ダイヤル６２を回すと可変抵抗器の抵抗値が変化する。作業者による速度設定ダイヤル６２の回転量（操作状態）に応じた値（電圧）を示す速度設定信号が、図３に示すコントローラ５４に入力される。コントローラ５４は、入力された速度設定信号の値、すなわち速度設定ダイヤル６２の操作状態に応じてモータ６の回転速度を設定し、モータ６の駆動を制御する。作業者は、速度設定ダイヤル６２の操作により、モータ６の回転速度（砥石１０の回転速度）を所望の速度に設定（調節）できる。コントローラ５４は、速度設定ダイヤル６２の操作状態に応じて基本的にモータ６の回転速度を連続的に変化させるが、後述のように共振や共鳴により騒音値が大きくなる所定の回転速度領域を避けて（飛ばして）モータ６の回転速度を設定する。
【００２８】
図３は、グラインダ１の制御ブロック図である。交流電源５１には、ノイズ対策用のフィルタ回路５２を介してダイオードブリッジ４２が接続される。ダイオードブリッジ４２の出力端子には、力率改善回路５３を介してインバータ回路４３が設けられる。力率改善回路５３は、例えばＭＯＳＦＥＴからなるトランジスタＴｒと、トランジスタＴｒのゲートにＰＷＭ制御信号を出力するゲートドライバＩＣ５３ａとを含み、インバータ回路４３の各スイッチング素子で発生する高調波電流を制限値以下に抑える働きを持つ。インバータ回路４３は、例えばＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６を三相ブリッジ接続したものであり、モータ６に駆動電流を供給する。検出抵抗Ｒｓは、モータ６に流れる電流を電圧に変換する。
【００２９】
図３において、操作スイッチ検出回路５５は、図１のスイッチ基板４６に搭載された２つのホールＩＣ４７であり、操作スイッチ５の位置（オンオフ）に応じたスイッチ操作検出信号をコントローラ（マイコン）５４に送信する。コントローラ５４は、スイッチ操作検出信号により操作スイッチ５がオンになったことを検出すると、通電ランプ６１を点灯する。
【００３０】
速度設定ダイヤル６２は、作業者による操作状態に応じた値を示す速度設定信号をコントローラ５４に送信する。コントローラ５４は、速度設定信号の値（レベル）と、モータ６の設定回転速度とを対応づけてテーブルとして記憶した記憶部５４ａを有し、作業者による速度設定ダイヤル６２の操作状態に応じた設定回転速度を記憶部５４ａから読み出してモータ６の回転速度を設定する。記憶部５４ａには、基本的に速度設定信号の値の変化に応じて連続的に変化する設定回転速度が記憶されるが、後述のように共振や共鳴により騒音値が大きくなる所定の回転速度領域を避けるようにして設定回転速度が記憶されている。
【００３１】
モータ電流検出回路５６は、検出抵抗Ｒｓの端子電圧に基づいてモータ６に流れる電流を特定し、モータ電流検出信号をコントローラ５４に送信する。制御信号出力回路（ゲートドライバＩＣ）５７は、コントローラ５４の制御に従い、インバータ回路４３を構成する各スイッチング素子のゲートにＰＷＭ信号等の駆動信号を印加する。回転子位置検出回路５８は、ホールＩＣ４５の出力信号に基づいてモータ６の回転子の回転位置を検出し、回転子位置検出信号をコントローラ５４及びモータ回転数検出回路５９に送信する。モータ回転数検出回路５９は、回転子位置検出回路５８からの回転子位置検出信号に基づいてモータ６の回転数（回転速度）を検出し、モータ回転数検出信号をコントローラ５４に送信する。
【００３２】
コントローラ５４は、スイッチ操作検出信号、モータ電流検出信号、回転子位置検出信号、及びモータ回転数検出信号、並びに速度設定ダイヤル６２の位置（操作状態）に応じて制御信号出力回路５７を制御し、インバータ回路４３を構成する各スイッチング素子を駆動し、モータ６を回転駆動する。コントローラ５４は、速度表示部６３により、モータ６の回転速度を作業者に報知する。調整信号出力部としての調整ボタン（調整スイッチ）６０はメイン基板４１上に設けられ、作業者が記憶部５４ａの記憶内容を書き換える調整モードの開始、終了、及び書換えの指示を出すための操作部である。調整ボタン６０を長押しすると、コントローラ５４に調整モード開始又は終了信号が送信され、調整ボタン６０を短押しすると、コントローラ５４に調整信号が送信される。調整モードについては後述する。入力部（入力端子）６４は、新しいテーブルのデータを記憶部５４ａに入力するための端子であり、コントローラ５４は、入力部６４を介して送信されたテーブルのデータにより記憶部５４ａの記憶内容を書換え可能である。
【００３３】
図４は、グラインダ１におけるモータ６の回転数と発生する音量との関係を示す特性図である。図４に示すように、グラインダ１では、モータ６の回転数が6000rpm付近と7500rpm付近のときに90dBに近い大きな音が発生している。これは、モータ６のステータの共振（共鳴）に起因するものである。特にグラインダ１は、駆動源であるモータ６がブラシレスモータであるため、ロータとステータ間の磁気的吸引力（コギングトルク）による振動も重なり、耳障りの悪い甲高い音が発生してしまう。また、グラインダ１等の携帯型電動工具のような（先端工具が小さい）小型のものはハウジングの剛性も低く、共振が起こりやすい。そこで、本実施の形態では、モータ６の回転速度を速度設定ダイヤル６２の操作状態に応じて基本的に連続変化させる構成を取りつつ、大きな音が発生する6000rpm付近と7500rpm付近を避けるようにモータ６の回転速度を設定し、広範囲の回転数を使用しながら騒音を低減する。
【００３４】
図５は、図３の記憶部５４ａに記憶されたテーブルの内容の第１例を示す説明図である。図５において、速度設定信号のレベルは、アナログ信号である速度設定ダイヤル６２の出力信号を１０ビットのデジタル信号に変換した値を十進数で表示している。なお、図５では速度設定信号のレベルを１０刻み示しているが、実際には１刻みで記憶部５４ａに記憶されている。図５の例では、共振（共鳴）により大きな音が発生する6000rpm及び7500rpmの前後400rpmの範囲が設定回転速度から除外され、それ以外の範囲では速度設定信号のレベルが１上がる毎に設定回転速度が10rmp上がる記憶内容となっている。具体的には、速度設定信号のレベルが460を超え且つ540未満の範囲では、速度設定信号のレベルが460の場合と同等の設定回転速度（5600rpm）が記憶され、速度設定信号のレベルが540では設定回転速度は一気に800rpm高くなり、6400rpmが記憶される。同様に、速度設定信号のレベルが610を超え且つ690未満の範囲では、速度設定信号のレベルが610の場合と同等の設定回転速度（7100rpm）が記憶され、速度設定信号のレベルが690では設定回転速度は一気に800rpm高くなり、7900rpmが記憶される。図５の例は、速度設定信号のレベルが１上がる毎に設定回転速度が10rmp上がるという規則（通常の連続変化）であれば6000rpm又は7500rpmの前後400rpmの範囲の設定回転速度が記憶されていた部分に、当該範囲の直前の設定回転数（5600rpm又は7100rpm）を記憶したものである。コントローラ５４は、速度設定信号のレベルに応じた設定回転速度を記憶部５４ａから読み出してモータ６の回転速度を設定するため、モータ６の回転速度は、共振（共鳴）により大きな音が発生する6000rpm及び7500rpmの前後400rpmの範囲を避けて設定されることになる。
【００３５】
図６は、図１等に示す速度設定ダイヤル６２の角度（操作状態）とモータ６の設定回転速度との関係の第１例を示す設定回転速度特性図である。図７は、同第２例を示す設定回転速度特性図である。図８は、同第３例を示す設定回転速度特性図である。図６に示す第１例は、記憶部５４ａのテーブルの内容が図５に示すとおりである場合に対応する。図７に示す第２例は、記憶部５４ａのテーブルにおいて、通常の連続変化であれば6000rpm又は7500rpmの前後400rpmの範囲の設定回転速度が記憶されていた部分に、当該範囲の直後の設定回転数（6400rpm又は7900rpm）を記憶した場合に対応する。図８に示す第３例は、記憶部５４ａのテーブルが、設定回転数が一定になる範囲を設けずに6000rpm又は7500rpmの前後400rpmの範囲を飛ばした内容である場合に対応する。図６〜図８に示すいずれの例においても、大きな音が発生する6000rpm及び7500rpmの前後400rpmの範囲を避けた回転速度でモータ６は回転するため、騒音が抑制される。
【００３６】
図９は、図３の記憶部５４ａに記憶されたテーブルの内容の第２例を示す説明図である。図１０は、図１等に示す速度設定ダイヤル６２の角度（位置）とモータ６の設定回転速度との関係の第４例を示す設定回転速度特性図である。前述の図５〜図８の例は、速度設定ダイヤル６２の回転量が連続的に変化する場合に対応するのに対し、図９及び図１０の例は、速度設定ダイヤル６２の回転量が段階的（ここでは例として８段階）に変化する場合に対応する。図９及び図１０の例では、速度設定ダイヤル６２が「１」の場合を最低設定回転速度1500rpmとし、基本的に速度設定ダイヤル６２を１段階回すと設定回転数が1500rpm変化するが、速度設定ダイヤル６２を「３」と「４」の間で回した場合のみ、設定回転数の変化を1000rpmとしている。これにより、大きな音が発生する6000rpm及び7500rpmの付近の回転速度を避けることができ、騒音が抑制される。
【００３７】
図１１は、図３の記憶部５４ａの記憶内容を書き換える調整モードのフローチャートである。このフローチャートは、図５に示す記憶部５４ａのテーブルを作業者が事後的に書き換える場合の制御の流れを示している。コントローラ５４は、調整ボタン６０が長押しされたことを検出すると（Ｓ１,Ｙｅｓ）、すなわち調整モード開始信号を受信すると、調整モードを開始する。具体的には、コントローラ５４は、記憶部５４ａのテーブルを初期化し（Ｓ２）、モータ６を起動する（Ｓ３）。なお、テーブルの初期化は、ここでは、速度設定信号のレベルの全範囲について速度設定信号のレベルが１上がる毎に設定回転速度が10rmp上がるという規則で設定回転速度を記憶した状態にすることである。コントローラ５４は、速度設定ダイヤル６２の操作量に応じた回転速度でモータ６を駆動し（Ｓ４）、モータ６の駆動中に調整ボタン６０が短押しされたことを検出すると（Ｓ５,Ｙｅｓ）、すなわち調整信号を受信すると、テーブルの内容を書き換える（Ｓ６）。具体的には、コントローラ５４は、調整ボタン６０が短押しされたときのモータ６の回転数の例えば前後400rpmの範囲の設定回転数を、例えば当該範囲の直前又は直後の回転数で置き換える。作業者は、速度設定ダイヤル６２を変化させて再度調整ボタン６０を短押しすることで、異なる複数の回転速度範囲を設定回転速度から除外できる。コントローラ５４は、調整ボタン６０が長押しされたことを検出すると（Ｓ７,Ｙｅｓ）、すなわち調整モード終了信号を受信すると、モータ６を停止し（Ｓ８）、調整モードを終了する。なお、調整モード開始信号と調整モード終了信号は、同じレベル変化を示す信号であり、調整モードを実行していない場合には調整モード開始信号として処理され、調整モードの実行中には調整モード終了信号として処理される。
【００３８】
図１２は、図１０において経年変化等により共振回転数が変化した場合の設定回転速度特性図である。グラインダ１は、長期間の使用により、部品の摩耗が進んだり、ハウジング３が変形したりして、大きな音が発生する共振回転数が変化することがある。また、部品交換によっても共振回転数は変化し得る。図１２では、経年変化等により、速度設定ダイヤル６２の位置が「４」及び「５」の場合の設定回転速度が、ちょうど共振により大きな音が発生する回転速度となった場合を示している。なお、図１２は、図１０と比較して、共振回転数が変わった他は同じである。
【００３９】
図１３は、図１２の状態から調整モードを実行してモータ６の設定回転速度を一部変更した後の設定回転速度特性図である。図１３の例は、作業者は、調整モードにおいて、速度設定ダイヤル６２の位置が「４」及び「５」のときにそれぞれ調整ボタン６０を短押しすることで、速度設定ダイヤル６２の位置が「４」及び「５」のときの設定回転速度を500rpm高くシフトした場合を示している。これにより、経年変化等が発生した共振回転数が変化した場合でも騒音を低減することができる。
【００４０】
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。
【００４１】
(1) コントローラ５４は、共振（共鳴）により大きな音が発生する所定の回転速度領域を避けてモータ６の回転速度を設定するため、広範囲の回転数を使用しながら騒音を低減することができる。こうした効果は、携帯型電動工具のように小型でハウジングの剛性が低く共振が起こりやすい電動工具や、ブラシレスモータを駆動源としていて電磁振動（コギングトルクを加振力とする振動）により所定の回転数で甲高い音が発生する電動工具において特に顕著である。
【００４２】
(2) 図１１に示す調整モードの実行により、作業者が自分の判断で設定回転速度から除外する回転速度領域を定めることができ、製品の個体差による共振回転数の違いに応じた設定が可能である。また、例えば経年変化や部品交換等の要因によりハウジングやモータ周りの固有振動数が変化したとしても、回避する回転数を再設定することでその変化に対応することができ、継続的に騒音の抑制を図ることができる。また、入力部６４を介して記憶部５４ａに新しいテーブルのデータを入力することもでき、便利である。
【００４３】
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。
【００４４】
設定回転速度から除外される所定の回転速度領域は、１つあるいは３つ以上であってもよい。所定の回転速度領域は、実施の形態で例示した具体的範囲に限定されず、ハウジングやモータの大きさ、形状等に対応して適宜設定すればよい。設定回転速度から除外される複数の回転速度領域の幅は、相互に同一である必要はなく、騒音を効果的に低減できるよう領域ごとに適宜設定すればよい。調整ボタン６０及び入力部６４は、記憶部５４ａのテーブルを事後的に書き換える必要が無ければ、省略してもよい。
【００４５】
電動工具は、実施の形態で例示したグラインダに限定されず、マルチカッターやジグソー等の、変速機能を有する他の種類の電動工具であってもよい。電動工具の駆動源は、ブラシレスモータに限定されず、ブラシ付きモータであってもよい。図９及び図１０の例で示した速度設定ダイヤル６２の段階数は、８に限定されず、任意の複数段階に設定できる。また、上記実施の形態ではトリガスイッチと速度設定手段を別体として構成したが、例えばトリガスイッチの引き量に応じて設定速度を変更する一体式の構成としても良い。この場合トリガスイッチは操作部の働きを兼ねるため、部品点数の削減を図れる。また、調整ボタンは基板上に設置せず、外部から操作可能としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…グラインダ、３…ハウジング、３ａ…係止凹部、４…ギヤケース、５…操作スイッチ（トリガスイッチ）、５ａ…係止凸部、５ｂ…スライドバー、５ｃ…スプリング、５ｄ…スイッチマグネット、６…モータ（電動モータ）、６ａ…出力軸、６ｂ…ロータコア、６ｃ…ロータマグネット（永久磁石）、６ｄ…ステータコア、６ｅ…ステータコイル、６ｆ…インシュレータ、７…電源コード、８…センサマグネット、１０…砥石、１１…パッキングランド（保持部材）、１２…ニードルベアリング、１３…ボールベアリング、２０…スピンドル、２１…第１のベベルギヤ、２２…第２のベベルギヤ、３０…ホイルガード、４０…コントローラボックス、４１…メイン基板、４２…ダイオードブリッジ、４３…インバータ回路、４４…センサ基板、４５…ホールＩＣ（磁気センサ）、４６…スイッチ基板、４７…ホールＩＣ（磁気センサ）、５０…制御部、５１…交流電源、５２…フィルタ回路、５３…力率改善回路、５３ａ…ゲートドライバＩＣ、５４…コントローラ（マイコン）、５４ａ…記憶部、５５…操作スイッチ検出回路、５６…モータ電流検出回路、５７…制御信号出力回路（ゲートドライバＩＣ）、５８…回転子位置検出回路、５９…モータ回転数検出回路、６０…調整ボタン（調整スイッチ）、６１…通電ランプ、６２…速度設定ダイヤル、６３…速度表示部、Ｒｓ…検出抵抗
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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