(57)【要約】【課題】バッテリから電力供給を受けてモータを駆動することで所定の作業を行う電動作業機において、バッテリからバッテリ情報を取得することなく、実施可能な作業回数を把握し、作業中にモータを駆動できなくなって作業が中断するのを抑制できるようにする。【解決手段】電動作業機は、モータと、操作スイッチと、操作スイッチがオンされると、モータを駆動させる制御部とを備える。制御部は、モータの駆動時にバッテリの電圧を検知し、検知したバッテリ電圧が第１閾値を下回ると、その後、モータを駆動して行う作業回数を、予め設定された所定回数に制限する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの電力で作業可能な電動作業機であって、
モータと、
操作スイッチと、
前記操作スイッチがオンされると、前記モータを駆動させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記モータの駆動時に前記バッテリの電圧を検知し、該検知したバッテリ電圧が第１閾値を下回ると、その後、前記モータを駆動して行う作業回数を、予め設定された所定回数に制限するよう構成されている、電動作業機。
【請求項２】
前記制御部は、前記作業回数を前記所定回数に制限していることを報知するよう構成されている、請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記制御部は、前記バッテリから前記バッテリ電圧を表す情報を取得し、該取得した情報に基づき前記バッテリ電圧を検知するよう構成されている、請求項１又は請求項２に電動作業機。
【請求項４】
当該電動作業機において、前記バッテリは交換可能であり、
前記所定回数は、当該電動作業機にて利用可能なバッテリのうち、利用可能期間が最も短くなるバッテリに基づき設定されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項５】
前記利用可能期間が最も短くなるバッテリは、当該電動作業機にて利用可能なバッテリの中で容量が最も小さいバッテリである、請求項４に記載の電動機器。
【請求項６】
前記制御部は、前記モータの駆動時に検知した前記バッテリ電圧が前記第１閾値よりも低い第２閾値を下回ると、次回、前記モータを駆動して行う作業を禁止するよう構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項７】
前記制御部は、前記モータの駆動時に検知した前記バッテリ電圧が前記第１閾値よりも低い第３閾値を下回ると、前記モータの駆動を停止するよう構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に電動作業機。
【請求項８】
前記制御部は、
前記モータの駆動時に検知した前記バッテリ電圧が前記第１閾値よりも低い第２閾値を下回ると、次回、前記モータを駆動して行う作業を禁止し、
前記モータの駆動時に検知した前記バッテリ電圧が前記第２閾値よりも低い第３閾値を下回ると、前記モータの駆動を停止するよう構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に電動作業機。
【請求項９】
当該電動作業機は、ボルトにナットを締め付けるナット締め付け機である、請求項１〜請求項８の何れか１項に電動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、バッテリから電力供給を受けてモータを駆動することで所定の作業を行う電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動作業機においては、モータの回転によって作業に必要な動力を発生できるように、バッテリから電動作業機に電力供給する必要がある。
しかし、バッテリは、電動作業機の動作によって放電されて、電動作業機に供給可能な電力量（換言すれば、バッテリの残容量）が低下する。従って、バッテリの放電に伴い、電動作業機による作業可能回数も低下し、最終的には、電動作業機による作業ができなくなる。
【０００３】
そこで、この種の電動作業機においては、バッテリの残容量、バッテリ電圧とバッテリの定格容量、といったバッテリ情報を取得し、そのバッテリ情報に基づき、バッテリを用いて実施可能な作業量を求め、出力することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
つまり、特許文献１に記載の電動工具においては、残容量等のバッテリ情報と、ナットの締め付けに要する電力量とから、ナットの締め付け作業を実施可能な回数を求め、表示する。このため、使用者は、バッテリ交換することなく実施可能な作業回数を把握できるようになり、電動工具の使い勝手を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−３０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記提案の電動工具では、バッテリを用いて実施可能な作業量である作業回数を算出するために、残容量や定格容量等のバッテリ情報を、バッテリから取得する必要がある。
【０００７】
このため、上記提案の電動工具では、バッテリ情報を記憶し、出力することのできるバッテリを利用する必要があり、バッテリ情報の管理機能を有していないバッテリを利用することができない。
【０００８】
また、上記提案の電動工具では、ナットを締め付ける作業回数等、バッテリを用いて実施可能な作業量を表示部に出力して、表示させるだけであるため、作業量がゼロ近くになっても、使用者は、モータを駆動させて作業を実施することはできる。
【０００９】
この場合、バッテリの残容量等から求めた作業量に余裕があれば、作業を継続できるが、作業量が正確に算出されている場合には、作業途中でモータを駆動できなくなって、作業が中断されてしまう。この場合、バッテリ交換後に、改めて作業を実施しなければならなくなり、作業性が低下する。
【００１０】
本開示は、バッテリから電力供給を受けてモータを駆動することで所定の作業を行う電動作業機において、バッテリからバッテリ情報を取得することなく、実施可能な作業回数を把握し、作業中にモータを駆動できなくなって、作業が中断するのを抑制できるようにすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一局面の電動作業機は、バッテリの電力で作業可能な電動作業機であり、モータと、操作スイッチと、操作スイッチがオンされるとモータを駆動させる制御部と、を備える。
【００１２】
そして、制御部は、モータの駆動時にバッテリの電圧を検知し、検知したバッテリ電圧が作業制限用として予め設定された第１閾値を下回ると、その後、モータを駆動して行う作業回数を、予め設定された所定回数に制限する。
【００１３】
つまり、モータが駆動されて電動作業機による作業が実施されると、作業対象物からモータに負荷が加わりモータに流れる電流が増加し、バッテリの残容量に応じてバッテリ電圧が低下する。
【００１４】
そこで、制御部は、バッテリから、残容量や定格容量等のバッテリ情報を取得することなく、モータ駆動時のバッテリ電圧をバッテリの残容量を表すパラメータとして検知する。
そして、制御部は、その検知したバッテリ電圧が第１閾値を下回ると、バッテリからの電力供給によって実施可能な作業回数が所定回数になったとして、その後の作業回数を、所定回数に制限するのである。
【００１５】
従って、本開示の電動作業機によれば、バッテリ電圧が第１閾値を下回ってからの作業回数が所定回数になると、その後は、操作スイッチを操作しても、作業を実施することができなくなる。
【００１６】
このため、本開示の電動作業機によれば、バッテリからバッテリ情報を取得することなく、実施可能な作業回数を把握し、作業中にモータを駆動できなくなって、作業が中断するのを抑制できるようになる。
【００１７】
ここで、制御部は、作業回数を所定回数に制限していることを報知するように構成されていてもよい。このようにすれば、使用者は、バッテリの残容量の低下によって作業回数が制限されていることを把握し、バッテリへの充電、バッテリ交換、等を行うことで、制限を解除させることができる。
【００１８】
また、制御部は、バッテリからバッテリ電圧を表す情報を取得し、その取得した情報に基づき、バッテリ電圧を検知するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、制御部は、電動作業機本体に設けられたバッテリ電圧検出回路を利用することなく、バッテリ電圧を検知することができるようになり、電動作業機本体の構成を簡単にすることができる。
【００１９】
次に、電動作業機において、バッテリを交換可能である場合には、バッテリ電圧が第１閾値を下回ってから制御部が作業回数を制限する際の設定値である所定回数は、交換により利用可能なバッテリのうち、利用可能期間が最も短くなるバッテリに基づき設定されてもよい。
【００２０】
このようにすれば、電動作業機において利用可能なバッテリのうち、何れのバッテリが電動作業機に装着されていても、作業中にモータの駆動ができなくなって作業が中断するのを抑制できるようになる。
【００２１】
なお、利用可能期間が最も短くなるバッテリとしては、例えば、交換により利用可能なバッテリの中から、容量が最も小さいバッテリを選択するようにしてもよい。このようにすれば、作業中にバッテリの残容量が低下することにより、モータの駆動ができなくなるのを抑制できる。
【００２２】
但し、利用可能期間が最も短くなるバッテリとしては、例えば、バッテリ（セル）の使用履歴、バッテリ（セル）の劣化具合、バッテリ（セル）の放電特性、等に基づき、利用可能なバッテリの中から選択するようにしてもよい。
【００２３】
また次に、制御部は、モータの駆動時に検知したバッテリ電圧が第１閾値よりも低い第２閾値を下回ると、次回、モータを駆動して行う作業を禁止するよう構成されていてもよい。
【００２４】
このようにすれば、例えば、バッテリの劣化、一時的な電力消費、等によって、バッテリ電圧が第１閾値を下回ってから所定回数作業を実施できなくなったような場合であっても、作業中にモータの駆動ができなくなって作業が中断するのを抑制できるようになる。
【００２５】
また、制御部は、モータの駆動時に検知したバッテリ電圧が第１閾値よりも低い第３閾値を下回ると、モータの駆動を停止するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、モータの駆動時に、短絡等によってバッテリ電圧が大きく低下したときに、モータの駆動を停止して、バッテリが過放電されて、劣化するのを抑制できる。
【００２６】
なお、モータの駆動時には、バッテリ電圧と第２閾値及び第３閾値とをそれぞれ比較して、次回の作業を禁止したり、モータの駆動を停止したりするようにしてもよい。この場合、上記各閾値は、第１閾値＞第２閾値＞第３閾値となるよう、第３閾値を、第２閾値よりも低い電圧値に設定するとよい。
【００２７】
また、本開示は、バッテリから電力供給を受けてモータを駆動することで所定の作業を行う電動作業機であれば適用できるが、例えば、ボルトにナットを締め付けるナット締め付け機に適用されてもよい。
【００２８】
このようにすれば、ナット締め付け機において、モータの駆動によってナットの締め付けを開始してから、ナットの締め付けが完了するまでの間に、バッテリの残容量の低下に伴いモータの駆動が停止されて、ナットの締め付け作業が中断されるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態の電動工具の外観を表す斜視図である。
【図２】実施形態の電動工具の回路構成を表すブロック図である。
【図３】図２に示す制御回路にて実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図４】図３に示すモータ制御処理の詳細を表すフローチャートである。
【図５】図３に示す電圧低下制御処理の詳細を表すフローチャートである。
【図６】図３に示す表示出力処理の詳細を表すフローチャートである。
【図７】モータ駆動時のバッテリ電圧の変化とナット締め付け動作との関係を表すタイムチャートである。
【図８】制御回路がバッテリパックからバッテリ電圧を取得するようにした変形例の回路構成を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本開示の実施形態を図面と共に説明する。
なお、本実施形態では、本開示の電動作業機の一例として、ナット締め付け機について説明する。
【００３１】
本実施形態のナット締め付け機１は、シャーレンチとも称される電動工具であり、トルシア形高圧ボルト（以下、シャーボルトという）に六角ナットを螺合して締結するのに利用される。なお、シャーボルトは、ボルトのねじ部の先端（換言すればボルトの頭部とは反対側）に、捩じ切り可能なチップ部が設けられたボルトである。
【００３２】
このため、本実施形態のナット締め付け機１は、シャーボルトに六角ナットを締め付ける機能と、六角ナットの締め付け後にシャーボルトのチップ部を六角ナットとは逆方向に回転させることでチップ部を剪断（切断）する機能と、を有する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態のナット締め付け機１は、工具本体１０と、モータ部２０と、ハンドル部３０と、バッテリ装着部４０とを有する。
工具本体１０は、モータ部２０により回転駆動されて、上述した締め付け機能および剪断機能を発揮するものであり、本体ハウジング１２の中心軸Ｊ方向一端側に、六角ナットを嵌め込み可能なナット嵌合部１４ａを有するアウターソケット１４が設けられている。また、アウターソケット１４の内側には、シャーボルトのチップ部を嵌め込み可能なチップ嵌合部１６ａを有するインナーソケット１６が設けられている。
【００３４】
アウターソケット１４及びインナーソケット１６は、本体ハウジング１２に対し回転可能に設けられており、本体ハウジング１２内に設けられた動力伝達機構を介して回転駆動される。
【００３５】
つまり、アウターソケット１４は、モータ部２０内のモータ２２（図２参照）の回転により、六角ナットを締め付ける方向に回転される。そして、六角ナットの締め付けが完了して、アウターソケット１４の回転が停止すると、その回転停止の反動トルクによって、インナーソケット１６が逆方向に回転し、六角ナットが締め付けられたシャーボルトのチップ部を剪断させる。
【００３６】
なお、こうしたシャーボルトへの六角ナットの締め付け動作、及び、その締め付け動作のためにアウターソケット１４及びインナーソケット１６を回転させる動力伝達機構については、特許文献１に詳細に説明されていることから、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３７】
次に、モータ部２０及びハンドル部３０は、それぞれ、使用者がハンドル部３０を把持可能な所定の間隔を空けて、工具本体１０の下方に配置されている。また、モータ部２０及びハンドル部３０は、工具本体１０の下方から、工具本体１０の中心軸Ｊに対し直交する方向に突出されている。
【００３８】
そして、モータ部２０は、工具本体１０において、アウターソケット１４及びインナーソケット１６が設けられる先端側に配置され、ハンドル部３０は、工具本体１０の後端側に配置されている。また、バッテリ装着部４０は、モータ部２０及びハンドル部３０の下方に、これら各部を連結するように設けられている。
【００３９】
モータ部２０には、本体ハウジング１２内の動力伝達機構を回転駆動するためのモータ２２が収納されている。モータ２２は、回転軸が工具本体１０の中心軸Ｊに直交するように配置されており、モータ２２から本体ハウジング１２内の動力伝達機構には、モータ２２の回転を工具本体１０の中心軸Ｊ周りの回転に変換するギヤ機構を介して、モータ２２の回転が伝達される。
【００４０】
ハンドル部３０は、使用者が手で把持することで、ナット締め付け機１を持ち上げ、上述した六角ナットの締め付け作業を行うのに利用される。このため、ハンドル部３０には、使用者がハンドル部３０を把持した状態で、指で操作できるように、トリガ操作部３２及びロックボタン３４が設けられている。
【００４１】
トリガ操作部３２は、使用者が引き操作することで、モータ２２の駆動指令を入力するための操作部であり、トリガ操作部３２が引き操作されると、ハンドル部３０内に設けられたトリガスイッチ３６（図２参照）がオン状態となる。なお、トリガスイッチ３６は、本開示の操作スイッチに相当する。以下、トリガスイッチを、トリガＳＷと記載する。
【００４２】
また、ロックボタン３４は、トリガ操作部３２を操作可能にするか、非操作位置に固定（ロック）するかを切り替えるための操作部であり、ロックボタン３４の操作位置によって、トリガ操作部３２がロック状態若しくはアンロック状態に切り替えられる。
【００４３】
次に、バッテリ装着部４０は、モータ部２０及びハンドル部３０とは反対側である下面に、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂを着脱可能に装着できるように構成されている。
バッテリパック５０Ａ，５０Ｂは、例えばリチウムイオン電池など、繰り返し充電可能な二次電池が収納された直流電源であり、モータ駆動部７０（図２参照）に直流電力を供給するのに利用される。
【００４４】
そして、バッテリ装着部４０には、装着されたバッテリパック５０Ａ，５０Ｂが周囲の物体に当たって損傷することのないよう、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂを囲んで保護する、保護枠４２、４４が設けられている。なお、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂは、本開示のバッテリに相当する。
【００４５】
図２に示すように、モータ２２は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電機子巻線を備えた３相ブラシレスモータにて構成されている。そして、モータ２２には、モータ２２の回転位置（角度）を検出するための回転センサ２４が設けられている。
【００４６】
なお、回転センサ２４は、例えば、モータ２２の各相に対応して配置される３つのホール素子を備え、モータ２２の所定回転角度毎に回転検出信号を発生するよう構成されたホールＩＣ等にて構成される。
【００４７】
また、モータ駆動部７０は、ハンドル部３０内に収納されており、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂから電力供給を受けて、モータ２２を駆動制御する。
モータ駆動部７０には、モータ駆動用のブリッジ回路７２、ドライバ回路７４、及び、制御回路８０が設けられている。
【００４８】
ブリッジ回路７２は、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂから電力供給を受けて、モータ２２の各相巻線に電流を流すためのものであり、本実施形態では、６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からなる３相フルブリッジ回路として構成されている。なお、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、本実施形態ではＭＯＳＦＥＴである。
【００４９】
ブリッジ回路７２において、３つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３は、モータ２２の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリの正極側に接続された電源ラインとの間に、いわゆるハイサイドスイッチとして設けられている。
【００５０】
また、他の３つのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６は、モータ２２の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリの負極側に接続されたグランドラインとの間に、いわゆるローサイドスイッチとして設けられている。
【００５１】
そして、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂからブリッジ回路７２に至る電力供給経路には、バッテリ電圧の電圧変動を抑制するためのコンデンサＣ１が設けられている。
ドライバ回路７４は、制御回路８０から出力された制御信号に従い、ブリッジ回路７２内の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフさせることで、モータ２２の各相巻線に電流を流し、モータ２２を回転させる。
【００５２】
次に、制御回路８０は、本開示の制御部に相当するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むＭＣＵ（Micro Controller Unit ）にて構成されている。そして、トリガ操作部３２が操作されてトリガＳＷ３６がオン状態になると、ドライバ回路７４にモータ駆動用の制御信号を出力し、モータ２２を回転させる。
【００５３】
なお、制御回路８０は、モータ駆動部７０内のレギュレータ（図示せず）にて生成された電源電圧（直流定電圧）を受けて動作する。レギュレータは、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂから電力供給を受けて、制御回路８０駆動用の電源電圧を生成するためのものであり、生成した電源電圧は、制御回路８０の周辺回路を動作させるのにも利用される。
【００５４】
次に、モータ駆動部７０には、その周辺回路として、電流検出回路７６、電圧検出回路７８、ロータ位置検出回路８２、及び、温度検出回路８６が備えられており、制御回路８０には、これら各検出回路からの検出信号も入力される。
【００５５】
なお、電流検出回路７６は、モータ２２の負極側の通電経路に直列接続された抵抗Ｒ１を備え、その両端電圧をモータ電流として検出するものである。また、電圧検出回路７８は、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂから供給されるバッテリ電圧を検出するものである。
【００５６】
また、温度検出回路８６は、温度センサ８４からの検出信号に基づきモータ駆動部７０の温度を検出するものであり、ロータ位置検出回路８２は、回転センサ２４からの検出信号に基づき、モータ２２の回転位置や回転数を検出するものである。
【００５７】
そして、制御回路８０は、トリガＳＷ３６がオン状態になると、これら各検出回路からの検出信号に基づき、モータ２２、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂ、及び、モータ駆動部７０の状態を監視しつつ、モータ２２を駆動制御する。
【００５８】
また、制御回路８０には、工具本体１０若しくはハンドル部３０に設けられた表示部８８が接続されている。表示部８８は、ナット締め付け機１の動作状態を表示して、使用者に報知するためのものであり、ＬＥＤ等により構成されている。
【００５９】
そして、制御回路８０は、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂの残容量の低下に伴い、ナットの締め付け回数を制限しているときや、ナットの締め付け作業を禁止若しくは停止しているときには、表示部８８の所定のＬＥＤを点滅又は点灯させて、その旨を報知する。
【００６０】
次に、制御回路８０においてモータ２２を駆動制御するために実行される制御処理について説明する。
図３に示すように、制御回路８０は、所定の制御周期（タイムベース）でＳ１２０〜Ｓ１６０（Ｓはステップを表す）の一連の処理を繰り返し実行する。
【００６１】
すなわち、制御回路８０は、Ｓ１１０にて、タイムベースが経過したか否かを判断することにより、所定の制御周期が経過するのを待ち、Ｓ１１０にてタイムベースが経過したと判断すると、Ｓ１２０に移行する。
【００６２】
Ｓ１２０では、トリガＳＷ３６やロータ位置検出回路８２からの信号を取り込む入力処理を実行する。また、続くＳ１３０では、電流検出回路７６、電圧検出回路７８、温度検出回路８６からの検出信号をＡ／Ｄ変換して取り込むＡ／Ｄ変換処理を実行する。
【００６３】
なお、Ａ／Ｄ変換処理では、Ａ／Ｄ変換することにより得られるモータ電流、バッテリ電圧、及び、モータ駆動部７０の温度が正常範囲内にあるか否かを判定して、何れかが正常範囲内になければ、モータ２２の駆動系に異常が生じたと判断する。
【００６４】
次に、Ｓ１４０では、モータ２２の駆動時に、電圧検出回路７８及びＳ１３０のＡ／Ｄ変換処理により得られるバッテリ電圧に基づき、モータ２２の駆動を制限するか、或いは、モータ２２の駆動を禁止又は停止するかを判定する、電圧低下制御処理を実行する。
【００６５】
また、続くＳ１５０では、トリガＳＷ３６がオン状態であるときに、Ｓ１３０又はＳ１４０での判定結果に従いモータ２２を駆動又は停止させる、モータ制御処理を実行する。そして、最後に、Ｓ１６０では、表示部８８を介してナット締め付け機１の動作状態を報知する、表示出力処理を実行し、Ｓ１１０に移行する。
【００６６】
ここで、Ｓ１５０のモータ制御処理は、図４に示す手順で実行される。
すなわち、モータ制御処理では、まずＳ２１０にて、トリガＳＷ３６がオン状態であるか否かを判断する。
【００６７】
そして、トリガＳＷ３６がオン状態でなければ、Ｓ２５０に移行して、モータ２２の駆動を停止する、モータ駆動停止処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。
一方、トリガＳＷ３６がオン状態であれば、Ｓ２２０に移行して、上述したＡ／Ｄ変換処理での判定結果に基づき、モータ２２の駆動系は正常であるか否かを判断する。そして、モータ２２の駆動系に異常があれば、Ｓ２５０に移行して、モータ駆動停止処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。
【００６８】
また、Ｓ２２０にて、モータ２２の駆動系は正常である（換言すれば、異常なし）と判断された場合には、Ｓ２３０に移行し、Ｓ１４０の電圧低下制御処理によって、モータ２２の停止要求フラグがセットされているか否かを判断する。
【００６９】
そして、停止要求フラグがセットされていれば、Ｓ２５０に移行して、モータ駆動停止処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。
また、Ｓ２３０にて、モータ２２の停止要求フラグはセットされていないと判断されると、Ｓ２４０に移行する。そして、Ｓ２４０では、モータ２２に予め設定された所定電流を流して、モータ２２を回転させる、モータ駆動処理を実行し、当該モータ制御処理を終了する。
【００７０】
次に、Ｓ１４０の電圧低下制御処理は、図５に示す手順で実行される。
図５に示すように、電圧低下制御処理では、まずＳ３１０にて、現在、上述したモータ制御処理にて、モータ２２を駆動中であるか否かを判断する。
【００７１】
そして、現在、モータ２２を駆動中であれば、Ｓ３２０に移行して、モータ２２の駆動により、バッテリ電圧は、予め設定された第３閾値Ｖｔｈ３を下回ったか否かを判断する。
第３閾値Ｖｔｈ３には、モータ２２の駆動により、六角ナットを締め付けてシャーボルトのチップ部を剪断するまでの一連の締め付け作業を実施するのに要する最低の電圧値が設定されている。
【００７２】
このため、Ｓ３２０にて、バッテリ電圧が第３閾値Ｖｔｈ３を下回っていると判断された場合には、モータ２２の駆動を継続しても、上記一連の締め付け作業を完了することはできないと判断して、Ｓ３３０に移行する。そして、Ｓ３３０では、停止要求フラグをセットし、Ｓ４００に移行する。なお、Ｓ３３０にて停止要求フラグをセットすることにより、その後実施されるモータ制御処理にて、モータ２２の駆動が停止されることになる。
【００７３】
次に、Ｓ３２０にて、バッテリ電圧は第３閾値Ｖｔｈ３以上であると判断された場合には、Ｓ３４０に移行して、バッテリ電圧は、第３閾値Ｖｔｈ３よりも高い第２閾値Ｖｔｈ２を下回っているか否かを判断する。
【００７４】
Ｓ３４０にて、バッテリ電圧は第２閾値Ｖｔｈ２を下回ったと判断された場合には、今回、モータ２２の駆動を継続することで、六角ナットの締め付け作業を完了できても、次回、六角ナットの締め付け作業を完了することは難しいと判断して、Ｓ３５０に移行する。
【００７５】
そして、Ｓ３５０では、次回以降の六角ナットの締め付け作業を禁止すべく、起動禁止要求フラグをセットし、Ｓ４００に移行する。
次に、Ｓ３４０にて、バッテリ電圧は、第２閾値Ｖｔｈ２以上であると判断された場合には、Ｓ３６０に移行して、バッテリ電圧は、第２閾値Ｖｔｈ２よりも高い第１閾値Ｖｔｈ１を下回っているか否かを判断する。
【００７６】
第１閾値Ｖｔｈ１には、モータ２２の駆動により、六角ナットを締め付けてシャーボルトのチップ部を剪断するまでの一連の締め付け作業を、所定回数（Ｎ回）実施するのに要する電圧値が設定されている。
【００７７】
なお、この一連の締め付け作業の回数（Ｎ回）及び第１閾値Ｖｔｈ１の電圧値は、バッテリ装着部４０に装着してナット締め付け機１の電源として利用可能なバッテリパックの内、容量が最も小さいバッテリパックに基づき設定されている。
【００７８】
これは、バッテリ装着部４０に装着して利用可能なバッテリパックであれば、バッテリパックの種類によらず、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ってから所定回数（Ｎ回）は、必ず、締め付け作業を完了できるようにするためである。
【００７９】
そして、Ｓ３６０にて、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ったと判断されると、Ｓ３７０に移行して、カウント要求フラグをセットし、Ｓ４００に移行する。また、Ｓ３６０にて、バッテリ電圧は第１閾値Ｖｔｈ１以上であると判断された場合には、そのままＳ４００に移行する。
【００８０】
なお、Ｓ３１０にて、現在、モータ２２を駆動中ではないと判断された場合には、Ｓ３８０に移行して、起動停止要求フラグがセットされているか否かを判断する。そして、起動停止要求フラグがセットされていれば、Ｓ３９０にて停止要求フラグをセットした後、当該電圧低下制御処理を終了し、起動停止要求フラグがセットされていなければ、そのまま当該電圧低下制御処理を終了する。
【００８１】
次に、Ｓ４００では、カウント要求フラグがセットされているか否かを判断する。そして、カウント要求フラグがセットされていれば、Ｓ４１０に移行し、カウント要求フラグがセットされていなければ、当該電圧低下制御処理を終了する。
【００８２】
Ｓ４１０では、今回、モータ２２の駆動によって、六角ナットの締め付け作業を実施したか否かを判断する。
なお、Ｓ４１０の判定処理は、例えば、締め付け作業によってモータ２２に負荷が加わり、モータ２２に流れる電流が所定値以上になったか否か（換言すれば、モータ２２に所定の負荷電流が流れたか否か）を判断することにより実施される。
【００８３】
Ｓ４１０にて、今回、モータ２２の駆動によって、六角ナットの締め付け作業が実施されたと判断されると、Ｓ４２０に移行し、停止本数カウンタをインクリメントすることで、カウント要求フラグがセットされてからの締め付け作業の実施回数をカウントする。
【００８４】
そして、続くＳ４３０では、停止本数カウンタの値が、上述した所定回数（Ｎ回）に達したか否かを判断し、停止本数カウンタの値が所定回数（Ｎ回）に達していれば、Ｓ４４０に移行して、起動禁止要求フラグをセットした後、当該電圧低下制御処理を終了する。
【００８５】
また、Ｓ４３０にて、停止本数カウンタの値は所定回数（Ｎ回）に達していないと判断された場合には、そのまま当該電圧低下制御処理を終了する。
次に、Ｓ１６０の表示出力処理は、図６に示す手順で実行される。
【００８６】
すなわち、表示出力処理では、まずＳ５１０にて、停止要求フラグがセットされているか否かを判断する。そして、停止要求フラグがセットされていれば、モータ制御処理によりモータ２２の駆動が停止されるので、その旨を報知するために、表示部８８に設けられたＬＥＤを点灯させる点灯処理を実施し、当該表示出力処理を終了する。
【００８７】
また、Ｓ５１０にて、停止要求フラグはセットされていないと判断されると、Ｓ５３０に移行して、カウント要求フラグがセットされているか否かを判断する。そして、カウント要求フラグがセットされていれば、表示部８８に設けられたＬＥＤを点滅させる点滅処理を実施し、当該表示出力処理を終了する。
【００８８】
また、Ｓ５３０にて、カウント要求フラグはセットされていないと判断されると、Ｓ５５０に移行し、Ｓ５２０、Ｓ５４０の処理にて点灯又は点滅されるＬＥＤを消灯させる、消灯処理を実施し、当該表示出力処理を終了する。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態のナット締め付け機１においては、トリガＳＷ３６がオン状態になると、制御回路８０が、モータ電流、バッテリ電圧、温度等が正常であり、停止要求フラグがセットされていないことを条件として、モータ２２の駆動を開始する。
【００９０】
また、モータ２２の駆動中、制御回路８０は、バッテリ電圧が、予め設定された第１閾値Ｖｈｔ１，第２閾値Ｖｔｈ２，第３閾値Ｖｔｈ３（Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ３）を下回ったか否かを判断する。
【００９１】
そして、図７の上段に示すように、モータ２２の駆動中、負荷電流によってバッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回り、第１閾値Ｖｔｈ１と第２閾値Ｖｔｈ２との間に保持される場合には、ナットの締め付け作業を行うシャーボルトの本数をＮ本に制限する。
【００９２】
つまり、制御回路８０は、モータ２２の駆動中にバッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ると（時点ｔ１）、締め付け作業の実施回数を所定回数（Ｎ回）に制限し、実施回数が所定回数（Ｎ回）に達すると、その後の締め付け作業を禁止する。
【００９３】
従って、本実施形態のナット締め付け機１によれば、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂの残容量の低下を、バッテリ電圧から検知し、その後の締め付け作業の回数を、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂからの供給電力により実施可能な回数に制限することができる。
【００９４】
このため、本実施形態のナット締め付け機１によれば、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂからバッテリ情報を取得することなく、モータ駆動中のバッテリ電圧に基づき、締め付け作業の回数を制限し、締め付け作業中にモータ２２を駆動できなくなるのを抑制できる。
【００９５】
また、本実施形態のナット締め付け機１は、バッテリ装着部４０を備え、バッテリ装着部４０に装着可能なバッテリパックであれば、電源として利用できる。このため、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂとして、容量の異なるバッテリパックが利用されることがある。
【００９６】
これに対し、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ってから制限する締め付け作業の回数（Ｎ回）は、バッテリ装着部４０に装着して利用可能なバッテリパックの内、容量が最も小さいバッテリパックに基づき設定されている。
【００９７】
このため、本実施形態のナット締め付け機１によれば、バッテリ装着部４０に装着されるバッテリパック５０Ａ，５０Ｂが容量の異なるものに変更されても、締め付け作業中にモータ２２を駆動できなくなるのを抑制できることになる。
【００９８】
また、本実施形態のナット締め付け機１は、シャーボルトにナットを締め付けるためのシャーレンチであり、ナットの締め付け途中で作業が中断されると、作業途中のボルトは締め付けトルクが保障されないため、ボルトを外して破棄しなければならない。
【００９９】
しかし、本実施形態のナット締め付け機１によれば、モータ２２の駆動を制限することで、締め付け作業中にモータを駆動できなくなるのを抑制することから、ボルトを外して破棄する頻度を低減できることになり、作業性をより向上することができる。
【０１００】
また、制御回路８０は、作業回数を所定回数（Ｎ回）に制限していることを、表示部８８のＬＥＤを点滅させて報知する。このため、使用者は、ＬＥＤの点滅により、作業回数が制限されていることを把握し、バッテリへの充電、バッテリ交換、等を行うことで、制限を解除させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂの種類によらず、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ってから締め付け作業を制限する回数（Ｎ回）を一定にしている。このため、ＬＥＤの点滅により制限を報知してから締め付け作業を実施可能な回数が変化して、使用者に違和感を与えるのを抑制できる。
【０１０２】
また更に、本実施形態では、図７の中断に示すように、モータ２２の駆動中に、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１よりも低い第２閾値Ｖｔｈ２を下回ると（時点ｔ２）、現在のモータ２２の駆動は継続させ、次回以降のモータ２２の駆動を禁止する。
【０１０３】
このため、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂの劣化や一時的な電力消費等によって、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ってから締め付け作業を所定回数（Ｎ回）実施できなくなった場合でも、締め付け作業中にモータ２２を駆動できなくなるのを抑制できる。
【０１０４】
また、本実施形態では、図７の下段に示すように、モータ２２の駆動中に、バッテリ電圧が第２閾値Ｖｔｈ２よりも低い第３閾値Ｖｔｈ３を下回ると（時点ｔ３）、直ぐにモータ２２の駆動を停止させる。
【０１０５】
モータ２２の駆動時に、短絡等によってバッテリ電圧が大きく低下したときには、モータの駆動を停止させて、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂが過放電されて、劣化するのを抑制できる。
【０１０６】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、制御回路８０は、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂから供給されるバッテリ電圧を、モータ駆動部７０に設けられた電圧検出回路７８を用いて検知するものとして説明した。
【０１０７】
これに対し、図８に示すように、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂに、内部のバッテリ５２の電圧を検出して、バッテリ電圧を表す電圧情報を送信する送信部５４が設けられている場合には、制御回路８０は、送信部５４からの電圧情報を取得するようにしてもよい。
【０１０８】
なお、この場合、制御回路８０は、バッテリパック５０Ａ，５０Ｂから送信された２種類の電圧情報に基づき、バッテリ電圧を検知することになる。そこで、この場合には、制御回路８０は、各電圧情報から得られるバッテリ電圧のうち、電圧値が低いバッテリ電圧を使って、バッテリ電圧の低下を判定するようにするとよい。
【０１０９】
また、上記実施形態において、バッテリ電圧が第１閾値Ｖｔｈ１を下回ってから制限する締め付け作業の回数（Ｎ回）は、バッテリ装着部４０に装着して利用可能なバッテリパックの内、容量が最も小さいバッテリパックに基づき設定するものとして説明した。
【０１１０】
しかし、締め付け作業の回数（Ｎ回）を設定するのに用いるバッテリパックとしては、必ずしも容量が最も小さいバッテリパックを選択する必要はなく、利用可能期間が最も短くなるバッテリパックを選択すればよい。
【０１１１】
具体的には、バッテリ装着部４０に装着して利用可能なバッテリパックの中から、バッテリ（セル）の使用履歴、バッテリ（セル）の劣化具合、バッテリ（セル）の放電特性、等に基づき、利用可能期間が最も短くなるバッテリを選択するようにしてもよい。
【０１１２】
また次に、上記実施形態では、本開示を、シャーレンチとして機能するナット締め付け機１に適用した場合について説明したが、本開示は、バッテリから電力供給を受けてモータを駆動することで所定の作業を行う電動作業機であれば適用できる。具体的には、例えば、インパクトドライバ等の電動工具であっても、或いは、くい打ち機等の電動作業機であっても、上記実施形態と同様に適用することができる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、モータ２２は、３相ブラシレスモータにて構成されるものとして説明したが、電動作業機の出力軸を回転駆動可能なモータであればよい。
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【０１１４】
１…ナット締め付け機、１０…工具本体、１２…本体ハウジング、１４…アウターソケット、１４ａ…ナット嵌合部、１６…インナーソケット、１６ａ…チップ嵌合部、２０…モータ部、２２…モータ、２４…回転センサ、３０…ハンドル部、３２…トリガ操作部、３４…ロックボタン、３６…トリガＳＷ、４０…バッテリ装着部、４２…保護枠、５０Ａ，５０Ｂ…バッテリパック、５２…バッテリ、５４…送信部、７０…モータ駆動部、７２…ブリッジ回路、７４…ドライバ回路、７６…電流検出回路、７８…電圧検出回路、８０…制御回路、８２…ロータ位置検出回路、８４…温度センサ、８６…温度検出回路、８８…表示部。
【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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